تحلیل ارتعاشات آزاد و کمانش پنل ساندویچی استوانه ای شکل با هسته انعطاف پذیر و لایه های روغن مغناطیسی

نویسندگان

1 مجتمع هوافضای دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر

2 دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصرالدین طوسی

3 دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)

چکیده

در این مقاله برای اولین بار، با استفاده از تئوری مرتبه بالای بهبودیافته پنل­های ساندویچی به تحلیل ارتعاشات آزاد و کمانش پنل ساندویچی استوانه­ای با هسته انعطاف­پذیر و رویه­ها با وجود لایه­های روغن هوشمند مغناطیسی برای شرایط مرزی دو سر لولا پرداخته شده است. به منظور صحه­گذاری، نتایج به­دست­آمده با نتایج مدل­سازی پنل ساندویچی استوانه­ای شکل در نرم­افزار المان محدود ABAQUS مقایسه شده است. در این مطالعه، تاثیر شدت میدان مغناطیسی و پارامترهای فیزیکی مانند نسبت ضخامت هسته به ضخامت کل پنل، نسبت ضخامت لایه­ روغن هوشمند مغناطیسی به ضخامت کل پنل و زوایه­ی الیاف ­بر فرکانس طبیعی، بار کمانش و ضرایب استهلاک بررسی شده است. نتایج نشان می­دهد که فرکانس­های طبیعی، بارهای بحرانی کمانش (مقادیر ویژه) و تغییر شکل­های مودال عرضی (بردارهای ویژه) برای استوانه ساندویچی با ­لایه­های روغن هوشمند مغناطیسی در رویه­های پنل ساندویچی استوانه­ای و هسته انعطاف­پذیر، به صورت جدی متاثر از شدت میدان مغناطیسی حاکم می­باشد.

کلیدواژه‌ها


Harland, N.R., Mace, B.R. and Jones, R.W. “Adaptive-Passive Control of Vibration Transmission in Beams Using Electro/Magnetorheological Fluid Filled Inserts”, IEEE Transactions on Control Systems Technology, Vol. 9, No. 2, pp. 209-220, 2001. 1.
Mace, B. R., Jones, R.‌W., and Harland N.R. “Wave Transmission Through Structural Inserts”, The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 109, pp. 1417- 1435, 2001. 2.
Yeh, Jia-Yi. “Vibration Analysis of The Annular Plate With Electrorheological Fluid Damping Treatment”, Finite Elements in Analysis and Design, Vol. 43 , No. 11, pp. 965-974, 2007. 3.
Yeh, Jia-Yi, Et Al. “Damping and Vibration Analysis of Polar Orthotropic Annular Plates With ER Treatment”, Journal of Sound and Vibration Vol. 325 , No. 1 , pp. 1-13, 2009. 4.
Rajamohan, V., Ramin S., and Subhash, R. “Vibration Analysis of a Multi-layer Beam Containing Magnetorheological Fluid”, Smart Materials and Structures, Vol. 19, No. 1, pp. 15-33, 2010. 5.
Rajamohan, V., Ramin S., and Subhash, R. “Vibration Analysis of a Partially Treated Multi-layer Beam With Magnetorheological Fluid”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 329, No. 17, pp. 3451-3469, 2010. 6.
Lara-Prieto, V.N., Parkin, R., Jackson, M., Silberschmidt, V., and Kesy, Z. “Vibration Characteristics of MR Cantilever Sandwich Beams: Experimental study”, Smart Materials and Structures, Vol. 19, (9pp), 2010. 7.
Rajamohan, V., Sedaghati, R., and Rakheja, S. “Optimal Vibration Control of Beams With Total and Partial MR Fluid Treatments”, Smart Materials and Structures, Vol. 20, No. 11, (12pp), 2011. 8.
Rajamohan, V., Sedaghati, R., Rakheja, S. “Optimum Design of a Multi-layer Beam Partially Treated With Magnetorheological Fluid”, Smart Materials and Structures, No. 19, (15pp), 2010. 9.
Rajamohan, V., and Ramamoorthy, M. “Dynamic Characterization of Non-homogeneous Magnetorheological Fluids Based Multi-Layer Beam”, Applied Mechanics and Materials, Vol. 110-116, pp. 105-112, 2012. 10.
Rajamohan, V., Sundararaman, V., and Govindarajan, B. “Finite Element Vibration Analysis of a Magnetorheological Fluid Sandwich Beam”, J. Procedia. Eng. Vol. 64 , pp. 603-6012, 2013. 11.
Manoharan, R., Vasudevan, R., and Jeevanantham, A.K. “Dynamic Characterization of a Laminated Composite Magnetorheological Fluid Sandwich Plate”, Smart Materials and Structures, Vol. 23, No. 2, pp. 603-6012, 2014. 12.
Ghajar, R., Malekzadeh, K., and Gholami, M. “Dynamic Response Analysis of Doubly Curved Composite Shells Subjected to Low Velocity Impact Using Two Models of Complete and Improved Spring-Mass”, Aerospace Mechanics Emam Hossien Journal., Vol. 10, No. 4, pp. 1-12, 2014 (In Persion). 13.
Li, W. H., Chen, G., and Yeo, S. H. “Viscoelastic Properties of MR Fluids”, Smart Materials and Structures, No. 8, pp. 460–468, 1999. 14.
Ghajar, R., Malekzadeh, K., and Gholami, M. “Analysis of Dynamic Response of Doubly Curved Composite Laminates Shells Initially Stressed Under Low Velocity Impact”, Mechanics Eng Tabriz Journal., Vol. 45, No. 4, pp. 67-79, 2015(In Persion). 15.
Khalili, S.M.R., Malekzadeh, K., Davar, and A., Mahajan, P. “Dynamic Response of Pre-Stressed Fiber Metal Laminate (FML) Circular Cylindrical Shells Subjected to Lateral Pressure Pulse Loads”, Composite Structures, Vol. 92, pp. 1308–1317, 2010. 16.
Frostig, Y. “Buckling of Sandwich Panels With a Flexible Core-High-Order Theory”, Int. Journal of Solids and Structures, Vol. 35, No. 3, pp. 183-204, 1998. 17.
Fares, M. E., and A. M. Zenkour. “Buckling and Free Vibration of Non-Homogeneous Composite Cross-ply Laminated Plates With Various Plate Theories”, Composite Structures, Vol. 44, No. 4, pp. 279-287, 1999. 18.
Matsunaga, Hi. “Vibration and Buckling of Cross-Ply Laminated Composite Circular Cylindrical Shells According to a Global Higher-Order Theory”, Int. Journal of Mechanical Sciences, Vol. 49, No. 9, pp. 1060-1075, 2007. 19.
Malekzadeh, K., and Gholami, M. “Dynamic Response of the Curved Composite Shells Subjected to Low-Velocity Multi Mass Impact”, Aerospace Mechanics Emam Hossien Journal., Vol. 10, No. 3, pp. 73-88, 2013(In Persion). 20.