مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

حل تحلیلی پایداری دینامیکی تیر کامپوزیت چندلایه تحت اثر نیروی دنبال کننده

نویسندگان
1 عضوهیات علمی گروه مهندسی مکانیک دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد
2 دانشجوی دکتری
چکیده
در این مقاله پایداری دینامیکی یک تیر کامپوزیت چندلایه تحت اثر نیروی دنبال کننده مورد بررسی قرارگرفته است. به این منظور با استفاده از معادله اساسی خمش حاکم بر تیرها و محاسبه ممان خمشی وارد آمده بر یک تیر کامپوزیت چندلایه برحسب عناصر ماتریس‌های سه‌گانه A، B و D، معادله پایداری یک تیر کامپوزیت چندلایه به دست آمد. به دلیل تشابه موجود بین معادله به‌دست‌آمده و معادله‌ی پایداری تیر همسانگرد، بین این دو نوع تیر یک معادل‌سازی صورت پذیرفته و شرایط مرزی تیر همسانگرد برای تیر کامپوزیت چندلایه در نظر گرفته شد. سپس ناپایداری فلاتر تیر کامپوزیت چندلایه به روش حاضر مورد تحلیل قرارگرفته و نتایج حاصل با نتایج به‌دست‌آمده از روش المان محدود موجود در سایر مقالات مقایسه شد. نتایج به ‌دست‌آمده نشان داد با در نظر گرفتن سادگی روش حاضر نسبت به سایر روش‌ها در تحلیل مسائل پایداری تیرهای کامپوزیتی نتایج حاضر از دقت قابل قبولی برخوردار است. در انتها نیز اثر نوع چیدمان یک تیر کامپوزیت چندلایه تحت اثر نیروی دنبال کننده، بر روی مقدار نیرو و فرکانس ناپایداری فلاتر آن به‌وسیله این روش موردبررسی قرار گرفت.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Dynamic Stability of Laminated Composite Beam Subjected to a Follower Force

نویسندگان English

Jalil Rezaeepazhand 1
Hamed Alidoost 2
چکیده English

In this paper, dynamic stability of a laminated composite beam subjected to a tip follower force is investigated. Using elementary theory of bending, Euler-Bernoulli beam theory and Classical Lamination Theory (CLT), bending moment of laminated composite beam is calculated with respect to it’s extensional, bending and bending-extensional coupling stiffness matrices, A, B and D, and dynamic stability equation of laminated beam is established. Due to similarity between this equation and isotropic stability equation, as an assumption, isotropic beam boundary conditions are used for composite beam. Cantilever- free boundary conditions are used and a closed form solution is established. Flutter instability problems for symmetric and un– symmetric laminated beams are solved by this method and results are compared with finite element results in literatures. Considering the simplicity of the present method, results show good agreement with the finite element method. Finally dynamic stability behavior of laminates with different stacking sequences are investigated by present method and effect of different parameters such as fiber orientation, number of layers, and stacking sequence, on the flutter load and corresponding frequency of symmetric and un -symmetric laminates are investigated.

کلیدواژه‌ها English

Laminated Composite Beam
Dynamic Stability
Follower Force
Flutter