تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,304 |
تعداد مقالات | 15,974 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,337,063 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,104,618 |
پاسخ دینامیکی پوسته استوانه ای مرکب حاوی سیال تحت ضربه سرعت پایین | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
دوره 53، شماره 1 - شماره پیاپی 102، اردیبهشت 1402، صفحه 51-60 اصل مقاله (797.52 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jmeut.2023.52350.3133 | ||
نویسندگان | ||
رضا پاک نژاد1؛ فرامرز آشنای قاسمی* 2؛ کرامت ملک زاده فرد3 | ||
1دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران | ||
2استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران | ||
3استاد، گروه تحلیل سازههای هوافضایی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران | ||
چکیده | ||
در این پژوهش، برای اولین بار پاسخ دینامیکی پوستة استوانهای مرکب حاوی سیال پر با شرایط مرزی مختلف با در نظر گرفتن وزن معادل سیال و سفتی دینامیکی معادل پوسته و سیال، تحت ضربة سرعت پایین بررسی شد. نظریه مرتبة اول تغییر شکل برشی و دو روش ریلی و توابع تیر بههمراه تابع وزنی گلرکین برای حل معادلههای حاکم و نرم افزار ABAQUS جهت صحتگذاری نتایج استفاده شدند. نوآوری اصلی این تحقیق استفاده از سفتی معادل دینامیکی سازه حاوی سیال و جرم معادل سازه- سیال در مدل دو درجه آزادی جرم و فنر جهت محاسبة نیروی برخورد و رفتار متقابل ضربهزننده و پوستة مرکب میباشد. نتایج نشان داد شرایط مرزی اختیار شده روی پاسخ دینامیکی پوستة استوانهای مرکب تحت ضربة با سرعت پایین بسیار مؤثر بوده و وجود سیال فرکانس طبیعی سازه را کاهش میدهد. بهطوریکه اختلاف فرکانس طبیعی پایه برای پوستة استوانهای خالی و پر از سیال آب %78 محاسبه شد. پارامترهایی مانند شعاع، طول و ضخامت پوستة استوانهای، شرایط مرزی مختلف، جرم و سرعت ضربهزننده از عوامل مهم و تأثیرگذار در بررسی ارتعاشات، ضربه و طراحی سازهها میباشند. | ||
کلیدواژهها | ||
ارتعاشات آزاد؛ ضربة سرعت پایین؛ پوستة استوانهای؛ سیال؛ تابع وزنی گلرکین؛ جرم و فنر | ||
مراجع | ||
[1] Firouz-Abadi R. D., Haddadpour H. and Kouchak zadeh M. A., Free vibrations of composite tanks partially filled with fluid, Thin-Walled Structures, Vol. 47, pp. 1567– 1574, 2009. [2] Chen W. Q., Bian Z. G., Lv C. F. and Ding H. J., 3D free vibration analysis of a functionally graded piezoelectric hollow cylinder filled with compressible fluid, International Journal of Solids and Structures, Vol. 41, pp. 947–964, 2004. [3] Goncalves P. B., da Silva F. M. A. and del Prado Z. J. G. N., Transient stability of empty and fluid-filled cylindrical shells, Journal of the Brazilian Society Mechanical Science and Engineering, Vol. 28, pp. 331–338, 2006. [4] Shah A. G., Mahmood T., Naeem M. N. and Arshad S. H., Vibration characteristics of fluid-filled cylindrical shells based on elastic foundations, Acta Mechanica, Vol. 216, pp. 17–28, 2011. [5] Nurul Izyan M. D., Viswanathan K. K, Aziz Z. A. and Prabakar K., Free vibration of layered cylindrical shells filled with fluid, Applied Mathematics and Mechanics, Vol. 37, No.6, pp. 803-820, 2016. [6] Ansaryan Y. and Jafari A. A., Investigation of free and forced vibration of a composite circular cylindrical shell with internal fluid, Journal of solid and fluid mechanics, Vol. 7, No. 2, 2017. (In Persian فارسی) [7] Thinh T. I. and Nguyen M. C., Dynamic Stiffness Method for free vibration of composite cylindrical shells containing fluid, Applied Mathematical Modelling, Vol. 40, No. 21-22, pp. 9286-9301, 2016. [8] Malekzadeh Fard K., Veisi Ghorghabad A., Azarnia A. H. and Ashenai Ghasemi F., High order impact elastic analysis of circular thick cylindrical sandwich panels subjected to multi-mass impacts, Latin American Journal of Solids and Structures, Vol. 12, pp. 2281-2310, 2015. [9] Paknejad R., Ashenai Ghasemi F. and Malekzadeh Fard K., The effects of arbitrary boundary conditions on a laminated composite plate response subjected to large mass & low velocity impact, Journal of Solid and Fluid Mechanics, Vol. 7, No. 1, pp. 35-49, 2018. (In Persian فارسی) [10] Khalili S. M. R., Malekzadeh K., Davar A. and Mahajan P., Dynamic response of pre-stressed fiber metal laminate (FML) circular cylindrical shells subjected to lateral pressure pulse loads, Composite Structures, Vol. 92, No. 6, pp. 1308-1317, 2010. [11] Shivakumar K. N., Elber W. and Illg W., Prediction of impact force and duration due to low velocity on circular composite laminates, Journal of Applied Mechanics, Vol. 52, No.1, pp. 674-680, 1985. [12] Shokuhfar A., Khalili S. M. R., Ashenai Ghasemi F., Malekzadeh K. and Raissi S., Analysis and optimization of smart hybrid composite plates subjected to low-velocity impact using the response surface methodology (RSM), Thin-Walled Structures, Vol. 46, No. 11, pp. 1204–1212, 2008. [13] Pourmoayed A. R., Malekzadeh Fard K. and Shahravi M., Buckling and Vibration analysis of a thick cylindrical sandwich panel with flexible core using an improved higher order theory, Modares Mechanical Engineering, Vol. 17, No. 3, pp. 227 -238, 2017. (In Persian فارسی) [14] Pourmoayed A. P., Malekzadeh Fard K. and Shahravi M., Vibration analysis of a cylindrical sandwich panel with flexible core using an improved higher-order theory, Latin American Journal of Solids and Structures, Vol. 14, No. 4, pp. 714-742, 2017. [15] Azarafza R., Golkar A. R. and Davar A., Analytical investigation of low-velocity oblique impact on composite cylindrical shells, Journal of Science and Technology of Composites, Vol. 7, No. 3, pp. 1106-1119, 2020. (In Persian فارسی) [16] Hadi A., Shakhesi S., Ovesy H. and Fazilati J., Free vibration of functionally graded materials cylindrical shells on elastic foundation under axial force, lateral pressure and different boundary conditions, Amirkabir Journal of Mechanical Engineering, Vol. 50, No. 5, pp. 1097-1112, 2018. (In Persian فارسی) [17] Gong S. W., Toh S. L. and Shim P. W., The elastic response of orthotropic laminated cylindrical shells to low-velocity impact, Journal of Composite Engineering, Vol. 4, No. 2, pp. 247–266, 1994. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 168 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 244 |