تحلیل ارتعاشات آزاد و ضربه روی ورق ساندویچی با هسته انعطاف پذیر هوشمند

در این مقاله، پاسخ ارتعاشات آزاد و ضربه عرضی با سرعت پایین یک ورق ساندویچی با هسته انعطاف پذیر از جنس ماده هوشمند مغناطیسی مورد مطالعه قرار گرفته است. ورق ساندویچی مستطیلی از یک هسته با قابلیت تحریک مغناطیسی و دو لایه مقیدکننده تشکیل شده است. ماده مغناطیسی در شدتهای میدان مغناطیسی مختلف، خواص متفاوتی از خود نشان می دهد. معادلات حاکم بر حرکت به کمک اصل هامیلتون استخراج شده است. حل معادلات با استفاده از فرایند تحلیلی سیستماتیک با بکار بردن سری های فوریه بدست آمده است. به کمک روش حل پیشنهادی فرکانس های طبیعی، فاکتورهای استهلاک سازه ای، نیروی برخورد و خیز عرضی ورق بدست آمده است. همچنین، تابع نیروی برخورد به کمک مدل جرم و فنر دو درجه آزادی به صورت تحلیلی بدست آمده است. اثرات تغییرات شدت میدان مغناطیسی بر روی فرکانس، فاکتورهای استهلاک، نیروی تماس، تغییر شکل های ورق و ضربه زننده مطالعه شده است. به منظور محاسبه جرم معادل ورق از فرکانس طبیعی پایه بدست آمده از حل مسئله مقدار ویژه استفاده شده است. جرم معادل حاصل شده ورق در مدل تحلیلی جرم و فنر استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با تغییر سیستماتیک شدت میدان مغناطیسی هسته میانی می توان به ترتیب مقدار سفتی، فاکتورهای استهلاک سازه ای و ماکزیمم نیروی برخورد را تغییر داده و کنترل کرد.