تحليل رفتار آكوستيكي استوانه چندلايه كامپوزيتي با در نظر گرفتن تئوري تغيير شكل برشي مرتبه بالا TSDTZ

كارشناسي ارشد

چكيده در پژوهش حاضر به تحليل و بررسي ارتعاشات آكوستيك يك پوسته استوانه¬اي جدارضخيم كامپوزيتي چندلايه با طول بي¬نهايت، پرداخته مي¬شود. به¬منظور مطالعه افت انتقال صوت در پوسته¬هاي استوانه¬اي ضخيم تاكنون از تئوري¬هاي مختلفي استفاده شده¬است كه در اين ميان تئوري تغيير شكل‌هاي برشي مرتبه سوم و سه¬بعدي الاستيسيته داراي اهميت بيشتري هستند. تئوري سه¬بعدي الاستيسيته دقيق-ترين و كامل¬ترين تئوري است؛ اما داراي پيچيدگي¬ها و محاسبات فراوان و دشواري است؛ از طرف¬ديگر براي يك پوسته جدارضخيم، به¬ويژه در فركانس¬هاي بالا با استفاده از تئوري تغيير شكل‌هاي برشي مرتبه سوم نتايجي بدست¬مي¬آيد كه با نتايج حاصل از تئوري سه¬بعدي الاستيسيته داراي اختلاف است كه حاكي از ضعف تئوري مذكور است؛ درنتيجه در پژوهش حاضر تئوري TSDTZ مورد استفاده قرار گرفته-است كه ارتقا يافته¬ي تئوري مرتبه سوم برشي است و با در نظر گرفتن فرضيات جديد، به تئوري سه-بعدي الاستيسيته نزديك¬تر است لذا به اين تئوري شبه سه¬بعدي هم اطلاق مي¬شود. اين روش نواقص تئوري مرتبه سوم برشي در تحليل پوسته¬هاي جدار¬ضخيم را تا حد زيادي برطرف كرده و نتايج را بهبود مي¬بخشد. همچنين نسبت به تئوري سه¬بعدي الاستيسيته نيز ساده¬تر است. در اين روش جابه‌جايي‌ها تا مرتبه ¬سوم ضخامت¬ پوسته، توسعه داده مي¬شود و از¬آنجا¬كه با ضخيم¬تر شدن پوسته ديگر نمي¬توان از كرنش¬ها در راستاي ضخامت صرف¬نظر كرد و آن¬ها را صفر در نظر گرفت، تئوري حاضر اين نقص تئوري مرتبه سوم را رفع كرده است. در اين مطالعه، ابتدا روابط تنش¬ها و كرنش‌ها محاسبه مي¬شود سپس معادلات حركت با استفاده از اصل هميلتون بدست مي¬آيد؛ از طرف ديگر معادلات مربوط به شرايط مرزي پوسته استوانه¬اي ارائه مي¬شود. درنهايت حلي تحليلي با استفاده از حل هم‌زمان معادلات حركت و شرايط مرزي، حاصل مي¬شود و معادلات انتقال امواج صوت براي سيستم موردمطالعه، ارائه مي¬گردد. واژه‌هاي كليدي: افت انتقال صوت، پوسته‌هاي استوانه¬اي جدارضخيم، مواد كامپوزيتي چندلايه، ارتقا يافته¬ي تئوري مرتبه سوم برشي (TSDTZ)، تئوري شبه سه¬بعدي.

189796

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي هوافضا - طراحي سازه‌هاي هوايي

دكتر روح‌الله طالبي توتي