مطالعه اثر فشار هیدرواستاتیک روی ارتعاشات آزاد ورق دایروی در تماس با سیال محدود روی بستر الاستیک

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد الیگودرز

2 دانشکده مکانیک و هوافضا، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران

3 دانشکده مهندسی مکانیک، واحد الیگودرز، دانشگاه آزاد اسلامی، الیگودرز

چکیده

در این تحقیق به مطالعه اثر فشار هیدرواستاتیک روی ارتعاشات آزاد ورق دایروی روی بستر الاستیک در تماس با سیال پرداخته شده است. ابتدا انرژی پتانسیل ورق روی بستر الاستیک و معادلات نوسان سیال محاسبه شده تا انرژی کل محاسبه شود. با اعمال روش ریلی-ریتز بر انرژی کل، فرکانس‌های طبیعی ورق دایروی در تماس با سیال استخراج شده‌اند. در ادامه، تأثیر پارامترهای مختلف هندسی روی فرکانس‌های طبیعی ورق مورد بررسی قرار گرفته است. درنهایت، فرکانس‌های طبیعی حاصل از ورق دایروی در تماس با سیال در حالت ورق همگن آلومینیومی با نتایج حاصل از آزمایشات تجربی مورد مقایسه قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Amiri, J. V., Nikkhoo, A., Davoodi, M. R., and Hassanabadi, M. E., “Vibration Analysis of a Mindlin Elastic Plate under a Moving Mass Excitation by Eigen-function Expansion Method”, Thin-Walled Structures, Vol. 62, pp. 53-64, (2013).

 

[2] Hasheminejad, S. M., Khaani, H. A., and Shakeri, R., “Free Vibration and Dynamic Response of a Fluid-coupled Double Elliptical Plate System using Mathieu Functions”, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 75, pp. 66-79, (2013).

 

[3] Kerboua, Y., Lakis, A. A., Thomas, M., and Marcouiller, L., “Vibration Analysis of Rectangular Plates Coupled with Fluid”, Applied Mathematical Modelling, Vol. 32, No. 12, pp. 2570-2586, (2008).

 

[4] Amabili, M., “Effect of Finite Fluid Depth on the Hydro Elastic Vibrations of Circular and Annular Plates”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 193, No. 4, pp. 909-925, (1996).

 

[5] Kwak, M. K., “Hydro Elastic Vibration of Circular Plates”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 201, No. 3, pp. 293-303, (1997).

 

[6] Jeong, K. H., “Free Vibration of Two Identical Circular Plates Coupled with Bounded Fluid”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 260, No. 4, pp. 653-670, (2003).

 

[7] Myung, J. J., and Young, H. C., “Fluid Bounding Effect on Natural Frequencies of Fluid-coupled Circular Plates”, KSME International Journal, Vol. 17, No. 9, pp. 1297-1315, (2003).

 

[8] Allahverdizadeh, A., Naei, M. H., and Bahrami, M. N., “Nonlinear Free and Forced Vibration Analysis of Thin Circular Functionally Graded Plates”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 310, No. 4, pp. 966-984, (2008).

 

[9] Dong, C. Y., “Three-dimensional Free Vibration Analysis of Functionally Graded Annular Plates using the Chebyshev–Ritz Method”, Materials & Design, Vol. 29, No. 8, pp. 1518-1525, (2008).

 

[10] Jeong, K. H., Lee, G. M., and Kim, T. W., “Free Vibration Analysis of a Circular Plate Partially in Contact with a Liquid”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 324, No. 1, pp. 194-208, (2009).

 

[11] Mehrabadi, S. J., Kargarnovin, M. H., and Najafizadeh M. M., “Free Vibration Analysis of Functionally Graded Coupled Circular Plate with Piezoelectric Layers”, Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 23, No. 8, pp. 2008-2021, (2009).

 

[12] Hosseini-Hashemi, S., Taher, H. R. D., Akhavan, H., and Omidi, M., “Free Vibration of Functionally Graded Rectangular Plates using First-order Shear Deformation Plate Theory”, Applied Mathematical Modeling, Vol. 34, No. 5, pp. 1276-1291, (2010).

 

[13] Tariverdilo, S., Shahmardani, M., Mirzapour, J., and Shabani, R., “Asymmetric Free Vibration of Circular Plate in Contact with Incompressible Fluid”, Applied Mathematical Modeling, Vol. 37, No. 1, pp. 228-239, (2013).

 

[14] قدیریان، حسین، قضاوی، محمدرضا، دهقانی فیروزآبادی، روح الله، "تحلیل ارتعاشات آزاد ورق های کامپوزیتی در تماس با سیال به روش ریتز، سومین کنفرانس بین المللی آکوستیک و ارتعاشات"، تهران، انجمن آکوستیک و ارتعاشات ایران، (1392).

 

[15] Askari, E., Jeong, K. H., and Amabili, M., “Hydroelastic Vibration of Circular Plates Immersed in a Liquid-filled Container with Free Surface”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 332, No. 12, pp. 3064-3085, (2013).

 

[16] Hosseini-Hashemi, S., Atashipoor, S. R., Karimi, M., and Es’haghi, M., “Free Vibration of Functionally Graded Elliptical Plates”, Iranian Journal of Marine Engineering, Vol. 15, No. 8, pp. 43-60, (2012).

 

[17] Khorshidi, K., and Bakhsheshy, A., “Free Natural Frequency Analysis of an FG Composite Rectangular Plate Coupled with Fluid using Rayleigh–Ritz Method”, Mechanics of Advanced Composite Structures‎, Vol. 1, No. 2, pp. 131-143, (2014).

 

[18] رضوانی، حسین؛ فاضلی، حمید، سعید کیاست، مهدی، حاجی هاشمی، قاسم، "محاسبه تأثیر پارامتر جرم افزوده بر روی فرکانس سازه در سیال توسط حل عددی، تحلیلی و نتایج آزمایشگاهی"، نشریه علمی و پژوهشی امیرکبیر، دوره 47، شماره 2، 70-60، (1394).

 

[19] Khorshidi, K., Akbari, F., and Ghadirian, H., “Experimental and Analytical Modal Studies of Vibrating Rectangular Plates in Contact with a Bounded Fluid”, Ocean Engineering, Vol. 140, pp. 146-154, (2017).

 

[20] Canales, F. G., and Mantari, J. L., “Laminated Composite Plates in Contact with a Bounded Fluid Free Vibration Analysis via Unified Formulation”, Composite Structures, Vol. 162, pp. 374-387, (2017).

 

[21] Reddy, J. N., “Theory and Analysis of Elastic Plates and Shells”, CRC Press, (2006).

 [22] Bouderba, B., Houari, M.S.A., and Tounsi, A., “Thermomechanical Bending Response of FGM Thick Plates Resting on Winkler-Pasternak Elastic Foundations”, Steel Composite Structures, Vol. 14, No. 1, pp. 85-104, (2013).

 

[23] Jeong, K. H., and Kim, K. J., “Hydro Elastic Vibration of a Circular Plate Submerged in a Bounded Compressible Fluid”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 283, No. 1, pp. 153-172, (2005).

 

[24] Bracewell, R., “The Fourier Transform and Its Applications”, Vol. 84, CRC Press, (2017).

 

[25] Hosseini-Hashemi, S., Karimi, M., and Taher, H. R. D., “Vibration Analysis of Rectangular Mindlin Plates on Elastic Foundations and Vertically in Contact with Stationary Fluid by The Ritz Method”, Ocean Engineering, Vol. 37, No. 2, pp. 174-185, (2010).

 

[26] Rao, S., “Mechanical Vibrations”, 4th Edition, Pearson Education, Upper Saddle River, U.S.A, (2004).

 

[27] Ren, W. X., “Experimental and Analytical Modal Analysis of Steel Arch Bridge”, Journal of Structural Engineering ASCE, Vol. 130, No. 7, pp. 1022-1031, (2004).