تحليل تئوري و تجربي كمانش و ارتعاشات آزاد پوسته‌هاي كامپوزيتي مخروطي متصل به هم بر اساس روش FSDT

دكتري

‌در اين رساله به صورت جامع و از سه منظر تئوري، عددي و تجربي به تحليل‌ كمانش و ارتعاشات آزاد پوسته‌هاي مخروطي كامپوزيتي متصل به هم پرداخته مي‌شود. بر همين اساس، كليه تحليل‌هاي تئوري بر اساس فرضيات تئوري مرتبه اول برشي مي‌باشد. معادلات حاكم با كمك اصل هميلتن و نتايج تحليل تئوري نيز از طريق حل تحليلي سريهاي تواني و با كمك روش جداسازي متغيرها استخراج مي‌شوند. شرايط مرزي در انتهاي دو پوسته متصل به هم و شرايط پيوستگي در محل اتصال دو پوسته نيز با كمك روابط انرژي استخراج و اعمال مي‌شوند. به عنوان اعتبار سنجي نتايج، با استناد به نتايج تحقيقات ديگران، حالت خاص زاوياي رأس مخروط يكسان در تحليل حاضر با حالت يك مخروط تكي در ديگر مقالات مقايسه مي‌شود. همچنين به عنوان نتايج مقايسه‌اي، نتايج حاصل با نتايج روش اجزاي محدود كه به كمك نرم افزار ABAQUS/CAE استخراج شده قياس مي‌شوند. صحت‌سنجي نتايج نيز از طريق آناليز مودال تجربي و تست كمانش انجام ميگيرد. به جهت انجام آناليز مودال تجربي، چهار نمونه پوسته متصل به هم با روش ساخت ارائه شده در اين رساله و با جنس شيشه/ اپوكسي تهيه مي‌گردد. همچنين با كمك روش‌هاي اندازه‌گيري پاسخ فركانسي، استخراج داده‌ها و تخمين پارامترهاي مودال، نتايج تجربي مودال حاصل مي‌شود. به جهت انجام تست تجربي كمانش، چهار نمونه پوسته متصل به هم با چيدمان صليبي و چهار نمونه با چيدمان زاويه دار ساخته مي‌شود. در نهايت با انجام تست كمانش بار محوري بر روي نمونه‌ها به كمك دستگاه تست يونيورسال، نتايج تجربي استخراج شده و با استفاده از آن صحت‌سنجي نتايج تئوري حاضر نيز انجام مي‌گيرد. پارامترهاي مسأله شامل زاويه رأس مخروط، طول، قطر، ضخامت، خواص مواد لايه كامپوزيتي و زاويه چيدمان الياف مي‌باشند كه تأثير همگي آنها بر روي بار بحراني كمانش و فركانس طبيعي سازه بررسي مي‌شود. نتايج تست مودال تجربي با تئوري حاضر و روش اجزاي محدود درصد خطايي حداكثر حدود 19 درصد دارد. از سوي ديگر بار بحراني كمانش بدست آمده از تست تجربي حداكثر 77/11 درصد با تئوري حاضر و 33/9 درصد با روش اجزاي محدود اختلاف نشان مي‌دهد

194817

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي كاربردي

دكتر شاهرخ حسيني هاشمي - دكتر حبيب نژاد كورايم