تحلیل عددی و تجربی ارتعاشات پوسته استوانه‌ای FML تقویت شده تحت شرایط مرزی گیردار-آزاد

Abstract

یک سازه در عمر کاری خود به ندرت تنها تحت اثر بار استاتیکی قرار می‌گیرد و معمولاً ماهیت بارگذاری بر روی سازه‌ها دینامیکی است. پوسته‌های کامپوزیتی تحت بارهای دینامیکی دچار تغییر شکل‌های بزرگ می‌گردند که این امر منجر به کاهش محسوس استحکام این پوسته‌ها می‌گردد. یکی از راه‌های غلبه بر این ضعف پوسته‌های کامپوزیتی استفاده از پوسته‌های کامپوزیتی فلز و الیاف می‌باشد که به اختصار به آنها FML گفته می‌شود. همچنین بارهای دینامیکی منجر به ایجاد ارتعاشات در سازه‌ها می‌گردند. لذا تعیین خصوصیّات ارتعاشی پوسته‌های FML ، به منظور فهم کاربردهای صنعتی آنها بسیار مهم است. در این مقاله ابتدا به نحوه ساخت پوسته‌های FML تقویت شده اشاره می‌شود سپس سه نمونه پوسته ساخته شده تحت شرایط مرزی گیردار-آزاد و به روش تجربی مورد تحلیل ارتعاشی قرار گرفته و فرکانس‌های آنها استخراج می‌گردند. در نهایت نتایج حاصل از تحلیل‌های تجربی با نتایج عددی حاصل از نرم‌افزار المان محدودی آباکوس مقایسه گردیده تا میزان همپوشانی نتایج عددی و تجربی تعیین گردند. همچنین به منظور تحلیل شرایط مختلف، رفتار ارتعاشی یک پوسته FML با یک پوسته تمام کامپوزیتی از جنس شیشه /اپوکسی مقایسه گردیده است. علاوه بر این تاثیر وجود و عدم وجود تقویت‌کننده‌ها بر پاسخ ارتعاشی پوسته‌های FML نیز مورد بررسی قرار گرفته است. وجود تحلیل‌های تجربی برای ارتعاشات پوسته‌های FML تقویت شده که برای اولین بار در این پژوهش ارائه گردیده است یکی از مهمترین نوآوری‌های مقاله حاضر می‌باشد که می‌توان از این نتایج تجربی به عنوان معیاری مناسب جهت تعیین دقت روش‌های عددی و تحلیلی استفاده نمود.