تحلیل فرکانسی ورق ساندویچی با هسته انعطاف‌پذیر وابسته به دما بر اساس فرمولاسیون هیبریدی متحد‌الشکل

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار،دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه ازاد اسلامی واحد قزوین

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین

3 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین

چکیده

در این تحقیق، تحلیل فرکانسی یک ورق ساندویچی با رویههای چندلایه کامپوزیتی و هسته انعطاف پذیر برای شرایط مرزی مختلف تحت شرایط دماییبررسی شده است. بدین منظور اثرات حرارتی و خواص هسته وابسته به دما در نظر گرفته شده است. برای استخراج معادلات حرکت، یک فرمولاسیون المان محدود هیبریدی لایه گون- تکلایه با در نظر گرفتن اثرات حرارتی ارائه شده است که در آن تعداد مجهولات مستقل از تعداد لایه ها میباشد. این فرمولاسیون جدید در چهارچوب کاری فرمولاسیون واحد کررا (کوف) میباشد. در این تحقیق به منظور لحاظ کردن اثرات حرارتی، کرنشها به شکل غیرخطی در نظر گرفته شدهاند. نتایج حاصل ازاین مدلسازی بانتایج موجودمقایسه شده که نشان دهنده دقت بالاو حجم محاسباتی کم این مدل است. نتایج نشان میدهد که با افزایش دما فرکانسهای سازه به دلیل کاهش خواص هسته به شکل چشمگیری کاهش مییابند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Singh, A.V., "Free Vibration Analysis of Deep Doubly Curved Sandwich Panels", Computers and Structures, Vol. 73, pp. 385-394, (1999).

 

[2] Kant, T., and Swaminathan, K., "Analytical Solution for Free Vibrations for Laminated Composite and Sandwich Plates Based on a Higher-order Refined Theory", Composite Structures, Vol. 53, pp. 73–85, (2001).

 

[3] Rao, M.K., and Desai, Y.M., "Analytical Solutions for Vibrations of Laminated and Sandwich Plates using Mixed Theory", Composite Structures, Vol. 63. pp. 361–373, (2004).

 

[4] Morozov, E.V., and Lopatin, A.V., "Fundamental Frequency of the CCCF Composite Sandwich Plate", Composite Structures, Vol. 92, Vol. 11, pp. 2747–2757, (2010).

 

[5] Matsunaga, H., "Free Vibration and Stability of Angle-ply Laminated Composite and Sandwich Plates under Thermal Loading", Composite Structures, Vol. 77, pp. 249–262, (2007).

 

[6] Frostig, Y., and Thomsen, O.T., " On the Free Vibration of Sandwich Panels with a Transversely Flexible and Temperature-dependent Core Material– Part I: Mathematical Formulation", Composites Science and Technology, Vol. 69, pp. 856–862, (2009).

 

[7] Frostig, Y., and Thomsen, O.T., "On the Free Vibration of Sandwich Panels with a Transversely Flexible and Temperature-dependent Core Material-Part II: Numerical Study", Composites Science and Technology, Vol. 69, pp. 863–869, (2009).

 

[8] Carrera, E., "A Class of Two-dimensional Theories for Anisotropic Multilayered Plates Analysis", Atti Accad Sci Torino Mem Sci Fis, 19–20, pp.1–39, (1995).

 

[9] Zhang, S., Dulieu-Barton, J.M., Fruehmann, R.K., and Thomsen, O.T., "A Methodology for Obtaining Material Properties of Polymeric Foam at Elevated Temperatures", Experimental Mechanics, Vol. 52, pp. 3–15, (2012).

 [10] Reddy, J.N., "An Introduction to the Finite Element Method", 2nd ed, McGraw-Hill, New York, (1993).

 

[11] Carrera, E., and Brischetto, S., "A Survey with Numerical Assessment of Classical and Refined Theories for the Analysis of Sandwich Plates", Applied Mechanics Reviews, Vol. 62, 010803, (17 pages), (2009).

 

[12] Kulkarni, S.D., and Kapuria, S., "Free Vibration Analysis of Composite and Sandwich Plates using an Improved Discrete Kirchhoff Quadrilateral Element Based on Third Order Zigzag Theory", Computation Mechanics, Vol. 42, Vol. 6, pp. 803–824, (2008).