مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل ارتعاشات آزاد و ضربه روی ورق ساندویچی با هسته انعطاف‌پذیر هوشمند

نویسندگان
1 دانشیار
2 دانشگاه رجایی
چکیده
در این مقاله، پاسخ ارتعاشات آزاد و ضربه عرضی با سرعت پایین یک ورق ساندویچی با هسته انعطاف‌پذیر 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 می‌دهد. 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 فرکانس‌های طبیعی، فاکتورهای استهلاک سازه‌ای، 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 ضربه‌زننده 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 می‌دهد که با تغییر سیستماتیک شدت میدان مغناطیسی هسته میانی می‌توان به ترتیب مقدار سفتی، فاکتورهای استهلاک سازه‌ای و ماکزیمم نیروی برخورد را تغییر داده و کنترل کرد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Free vibration and Low velocity impact Analysis of sandwich plates with Smart Flexible cores

نویسندگان English

Keramat Malekzadeh 1
Gholam Hasan Payganeh 2
Fahimeh Rashed Saghavaz 2
چکیده English

In this paper, the free vibration and low velocity impact response of a sandwich plate with a Magneto Rheological (MR) flexible core have been studied. The rectangular sandwich plate contains a Magneto Rheological (MR) flexible core and two constrained layers. The MR materials have different properties with respect to different magnetic field intensities. The governing equations of motion have been derived using Hamilton principles. The solution of these equations was obtained using Fourier series and analytical systematic procedure. Using the proposed solution method, the natural frequencies, structural loss factors, impact load and transverse deflection of the plate were calculated. Also, the contact force history was derived using a two degrees of freedom spring mass model analytically. The effects of variations of magnetic field intensity on the natural frequency, loss factors, contact force and deformations of the plate and impactor were investigated. In ordre to calculate the equivalent mass of the plate, the obtained fundamental natural frequency from solution of eigen value problem was used. The obtained equivalent mass of the plate was used in analytical spring mass model. The results show that with systematic variation of magnetic field, the magnitudes of transverse stiffness, structural loss factors and maximum contact force can be changed and controlled, respectively.

کلیدواژه‌ها English

Magneto Rheological material
low velocity impact
Vibration
Smart Plate