ارتعاشات و کمانش دینامیکی تیرهای ساندویچی با هسته er

سیال های er دسته ای از مواد هوشمند هستند که خواص مکانیکی آنها بر اثر قرار گرفتن در میدان الکتریکی تغییر می کند. تغییرات برگشت پذیر و قابل کنترل خواص مکانیکی سبب شده است بتوان از این مواد در بهبود خواص کنترلی سیستم های دینامیکی استفاده کرد. در رساله حاضر تلاش شده است تا یک مدل مناسب جهت استفاده از این مواد در سازه های دینامیکی ارائه گردد. در این مدل که به مدل استهلاک لایه محدود شده معروف است، سیال er بصورت هسته در یک سازه ساندویچی قرار می گیرد به نحویکه توسط دو لایه الاستیک محدود می گردد. این رساله به تحلیل رفتار دینامیکی تیرهایی که دارای چنین ساختاری هستند پرداخته است. بدین منظور ابتدا المان تیر ساندویچی با استفاده از روش اجزاء محدود و بر اساس مدل بینگهام تعریف شده و سپس ماتریس های جرم، استهلاک و سفتی بدست آمده است. پس از استخراج روابط مورد نظر، به کمک روش انتگرال گیری مستقیم، پاسخ گذرای سیستم به یک تحریک اولیه محاسبه گردیده است. نتایج برای سه حالت خاص از تیرهای ساندویچی ، یعنی تیر ساندویچی با لایه های ایزوتروپیک، تیر ساندویچی بر روی بستر الاستیک و تیر ساندویچی با لایه های کامپوزیتی، بدست آمده و در سه فصل مجزا ارائه گردیده است. تأثیر پارامترهای مختلف همچون هندسه تیر، خواص هسته er، مدول های بستر الاستیک و چگونگی چیدمان لایه ها بر ارتعاشات و پاسخ گذرای تیر بررسی شده است. علاوه بر این، کمانش دینامیکی تیر ساندویچی نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور بارهای دینامیکی بحرانی و همچنین نواحی پایداری تیر در حالت های مختلف محاسبه شده و تأثیر پارامترهای مختلف بر آنها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج عددی بدست آمده نشان می دهد که با اعمال میدان الکتریکی، بطور قابل ملاحظه ای بر میرایی و همچنین پایداری دینامیکی سیستم افزوده می گردد.