تحلیل ارتعاش آزاد پنل های دوانحنایه ساندویچی مرکب با ضخامت متغیر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 سازه، دانشکده هوافضا، دانشگاه هوایی شهید ستاری

2 دانشگاه صنعتی مالک اشتر-مجتمع دانشگاهی هوافضا

چکیده

در این پژوهش، ارتعاشات آزاد پنل های ساندویچی دوانحنایه با ضخامت متغیر با استفاده از تئوری مرتبه بالای جدید مطالعه می شود. برای اولین بار، بدلیل در نظر گرفتن شعاع های انحنای متفاوت برای رویه ها، ضخامت هسته متغیر و تابعی از مختصات درون صفحه ای (x,y) می باشد. بعلاوه، در مدل جدید ارائه شده در این پژوهش، شرایط پیوستگی تنش برشی عرضی، تنش نرمال عرضی و گرادیان تنش نرمال عرضی در فصل مشترک رویه ها با هسته، هم چنین شرایط صفر بودن تنش-های برشی عرضی روی سطوح خارجی رویه ها ارضا می شود. معادلات بر مبنای تئوری مرتبه بالای پنل های ساندویچی ارتقا یافته استخراج گردید، بطوری که تابعی مرتبه دوم برای مؤلفه عرضی جابجایی رویه ها و تابعی درجه سه برای مؤلفه های جابجایی درون صفحه ای رویه ها و همهمؤلفه های جابجایی هسته در نظر گرفته شد. معادلات حاکم و شرایط مرزی بر مبنای اصل همیلتون بدست آمدند. اثرات لایه چینی های مختلف، نسبت طول به عرض پنل، تغییر خواص مواد رویه ها، نسبت ضخامت های رویه ها و جنس های مختلف مواد رویه ها روی ارتعاشات آزاد پنل های ساندویچی دوانحنایه با ضخامت متغیر بررسی شد. نتایج حاصل از تئوری حاضر با نتایج موجود در مراجع اعتبارسنجی شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Free Vibration Analysis of Doubly Curved Composite Sandwich Panels with Variable Thickness

نویسندگان [English]

  • Mostafa Livani 1
  • Keramat Malekzadeh Fard 2
1 Structures, Aerospace Engineering, Air University of Shahid Sattari
2 Malek ashtar univ.
چکیده [English]

In this research, the free vibration analysis of doubly curved composite sandwich panels with variable thickness is studied using higher order sandwich panel theory. For the first time, considering different radii of curvatures of the face sheets in this paper, the thickness of the core is a function of plane coordinates (x,y). In addition, in the current model, the continuity conditions of the transverse shear stress, transverse normal stress and transverse normal stress gradient at the layer interfaces, as well as the conditions of zero transverse shear stresses on the upper and lower surfaces of the sandwich panel are satisfied, which is unique. The formulation is based on an enhanced higher order sandwich panel theory and the vertical displacement component of the face sheets is assumed as a quadratic one, while a cubic pattern is used for the in-plane displacement components of the face sheets and the all displacement components of the core. The equations of motion and boundary conditions are derived using the Hamilton principle. The effects of some important parameters including composite layup sequences, length to width ratio, varying properties of the face sheets materials, Face sheet thicknesses ratio and varying materials of the face sheets were investigated. The results are validated by the latest results published in the literature.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Double curved sandwich panels
  • higher order theory
  • variable thickness
  • free vibration
  • Hamilton principle