نام پژوهشگر: محدثه بافقی زاده

ارتعاشات اجباری تیر کامپوزیتی اویلر-برنولی با در نظرگرفتن مؤلفه های غیرخطی کرنش
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه کاشان - دانشکده مهندسی مکانیک 1393
  محدثه بافقی زاده   احمدرضا قاسمی خوزانی

پایان نامه حاضر به تحلیل ارتعاشات اجباری یک تیر کامپوزیتی اویلر-برنولی که تحت اثر بار هارمونیک قرار گرفته است، می پردازد. به منظور دستیابی به معادلات حاکم بر فیزیک مسئله، تئوری الاستیسیته کرنش محدود مورد استفاده قرار گرفته است. هدف اصلی مطالعه حاضر بررسی تاثیر مؤلفه های غیرخطی کرنش بر رفتار ارتعاشی تیر می باشد. به منظور در نظرگرفتن مؤلفه های غیرخطی کرنش، تانسور کرنش گرین-لاگرانژ مورد استفاده قرار گرفته است. با استفاده از فرض برقراری قانون هوک بین تانسور تنش پیولا-کیرشهف نوع دوم و تانسور کرنش گرین-لاگرانژ و با محاسبه انرژی جنبشی، انرژی کرنشی و کار انجام شده توسط نیروی خارجی، معادلات حاکم بر مسئله به همراه شرایط مرزی با استفاده از اصل هامیلتون تعمیم یافته به دست آمده اند. به منظور توصیف رفتار تیر کامپوزیتی، فرضیات تئوری کلاسیک چندلایه ای مورد استفاده قرار گرفته است. در این تحقیق روش عددی مربع سازی دیفرانسیلی به منظور محاسبه فرکانس های طبیعی و پاسخ فرکانسی تیر مورد استفاده قرار گرفته است. در این پژوهش ضمن محاسبه فرکانس های طبیعی و شکل مودهای خطی و غیرخطی برای تیر با شرایط مرزی گیردار-گیردار، گیردار-آزاد و ساده-ساده، پدیده جهش، پدیده رزونانس اصلی و رزونانس ثانویه، تأثیر نسبت ضخامت به طول تیر و نیز تأثیر مقادیر مختلف دامنه و فرکانس تحریک روی رفتار ارتعاشی آن در تیرهای کامپوزیتی از جنس کربن/اپوکسی و شیشه/اپوکسی مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهند در شرایطی که فرکانس تحریک در محدوده فرکانس طبیعی تیر قرار دارد، دامنه نوسانات بسیار بزرگ بوده که نشان دهنده پدیده تشدید است. همچنین با تغییر شرایط مرزی از دوسرگیردار به دوسر ساده و گیردار-آزاد، دامنه نوسانات افزایش یافته که مرتبط با سختی ناشی از شرایط تکیه گاهی است. افزایش نسبت ضخامت به طول تیر باعث افزایش فرکانس طبیعی و کاهش دامنه نوسانات می شود.