مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی ارتعاشات گذرای غیرخطی و نوسانات چرخه ی حد صفحات ساندویچی کامپوزیتی با لایه ی سیال الکترورئولوژیکال

نویسندگان
1 عضوهیات علمی گروه مهندسی مکانیک دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد
2 دانشجوی دکتری دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده
این مقاله ارتعاشات گذرای غیرخطی صفحات ساندویچی کامپوزیتی را با لایه ی سیال الکترورئولوژیکال مورد بررسی قرار می دهد. تحریک اولیه به صورت یک بار گسترده یکنواخت و یا ناپایداری فلاتر در اثر جریان هوای مافوق صوت است. برای مدل سازی صحیح رفتار سیال الکترورئولوژیکال در ناحیه ی پس از تسلیم، از مدل پلاستیک بینگهام استفاده می شود. به کمک روابط کرنش-جابه جایی وان کارمن اثر تغییر شکل های بزرگ در نظر گرفته می شود. از تئوری مرتبه ی اول پیستون برای به دست آوردن فشار ایرودینامیکی استفاده می شود. با اعمال اصل همیلتون و استفاده از روش اجزاء محدود معادلات حرکت استخراج شده و سپس، پاسخ از طریق روش انتگرال گیری نیومارک در حوزه ی زمان به دست می آید. در بررسی های عددی اثر لایه ی الکترورئولوژیکال بر رفتار ارتعاشی صفحه ی ساندویچی مطالعه می شود. اثر شدت میدان الکتریکی، ضخامت لایه ی الکترورئولوژیکال، تحریک اولیه و شرایط مرزی بر زمان نشست ارتعاشات گذرا تحلیل می شود. نتایج نشان می دهد با اعمال میدان الکتریکی بر لایه ی الکترورئولوژیکال ، میرایی ارتعاشات گذرا به طور قابل توجهی بهبود می یابد،‌ اما دامنه ی ارتعاشات پس از فلاتر تغییر نمی کند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

A nonlinear study on transient vibration and limit cycle oscillation of composite sandwich plates with electrorheological fluid layer

نویسندگان English

Jalil Rezaeepazhand 1
Jafar Rahiminasab 2
2 PhD Student of Ferdowsi University of Mashhad
چکیده English

This paper deals with the nonlinear transient vibration of composite sandwich plates with an electrorheological (ER) fluid core. The initial excitation is a distributed transverse load or the flutter instability due to supersonic airflow. The Bingham plastic model is adopted to accurately model the post-yield behavior of the ER material. . The first order piston theory is used for evaluating the aerodynamic forces. The von Karman strain-displacement relations are employed to account for moderately large deflection. The Hamilton’s principle is applied in conjunction with the finite element method to derive the equations of motion. The solution is then obtained through use the Newmark time integration scheme. Numerical investigations are conducted to study the effect of ER core layer on the vibration characteristics of the sandwich plate. The influence of the electric filed strength, ER core thickness, initial excitation and the boundary conditions on the settling time of transient vibration are also examined. The results show that the damping of transient vibration is significantly improved as the electric field applied to the ER layer, but the amplitude of post-flutter oscillations remains unchanged.

کلیدواژه‌ها English

Electrorheological fluid
Nonlinear vibrations
Sandwich plate
finite element method