توصيفگر ها :
ارتعاشات آزاد , پوسته هاي استوانه اي , مواد هدفمند تابعي , ضخامت متغير
چكيده فارسي :
چكيده
پوستههاي استوانهاي كاربردهاي زيادي از جمله مخازن تحت فشار، سازههاي هوافضايي، هواپيماها، صنايع دريايي و ... دارند. تغيير در ضخامت پوستههاي استوانهاي، اثرات قابل توجهي بر رفتار كمانشي و ارتعاشي آنها بر جاي ميگذارد. يكي از پارامترهاي مهم در طراحي پوستهها بررسي پايداري و ارتعاشات آنها در مقابل بارهاي وارده ميباشد. در سالهاي اخير مواد هدفمند FGM براي استفاده در محيطهاي با دماي بالا مورد توجه واقع شدهاند در اين پروژه ارتعاشات آزاد پوستههاي استوانهاي FGM جدار نازك با ضخامت متغير محوري مورد مطالعه قرار گرفته و تاثير پارامترهاي مختلف بر ارتعاشات آزاد و فركانس هاي طبيعي بررسي خواهد گرديد. براي استخراج معادلات حاكم از تئوري پوستههاي نازك لاو و روش ريلي- ريتز استفاده ميشود. همچنين تاثير پارامترهاي مختلف نظير پروفيل ضخامت، جنس، نسبت ضخامت به شعاع و نسبت طول به شعاع بر ارتعاشات آزاد و فركانسهاي طبيعي پوسته بررسي ميگردد. در اين تحقيق اثر تغيير ضخامت به نحوي است كه وزن پوسته با تغيير ضخامت نسبت به حالت پوسته با ضخامت ثابت تغيير ننمايد. اين روش مقايسه دقيقتري از ارتعاشات پوسته با ضخامت متغير را نشان خواهد داد و مشاهده شد كه با توجه به ثابت ماندن وزن پوسته تغيير ضخامت موجب بهبود خواص ارتعاشي پوسته ميشود. همچنين نتايج بيانگر اين موضوع است كه با افزايش نسبت طول به شعاع پوسته، فركانسهاي طبيعي روند كاهشي دارند و تغييرات فركانسي نزديك به مودهاي محيطي كه فركانس پايه در آن رخ ميدهد بسيار بالا ميباشد. چون در تمام مقادير تغيير ضخامت وزن پوسته بدون تغيير است، اثر تغيير ضخامت بر فركانسهاي طبيعي به اندازه ساير پارامترها نميباشد. نتايج حاصله از اين تحقيق توسط داده هاي موجود در مراجع، مورد صحه گذاري و اعتبار سنجي شده است.
چكيده انگليسي :
ABSTRACT
Cylindrical shells have many uses, including pressure vessels, aerospace structures, planes and marine industries. The variation in the thickness of the cylindrical shells has significant effects on buckling and vibrational behavior of the cylinders. One of the important parameters is shell desining is to investigate their stability and vibrations against loads. In recent years, FGM targeted materials have been considered for use in high temperature environments. In this thesis, the free vibrations of FGM cylindrical shells of thin walled structures with variable axial thickness were studied and the effect of different parameters on free vibrations and natural frequencies will be investigated. To derive the governing equations, we use the theory of thin shells and Rayleigh-Rites method. Also, the effect of different parameters such as thickness profile, material, thickness to radius ratio, and length to radius ratio on free vibration and natural shell frequencies are investigated. In this study, the effect of thickness change is such that the crustʹs weight does not change with thickness variation relative to the constant thickness shell. This method shows a more precise comparison of variable-thickness crust vibrations and it was observed that, due to the fact that the thickness of the shell changes, the thickness of the shell increases the vibrational properties of the shell. The results also indicate that, with increasing length to beam proportions, the natural frequencies are decreasing, and frequency variations are very high near the environmental modes in which the base frequency occurs. Because in all resizing values the shell thickness is unchanged, the effect of the thickness change on the natural frequencies is not as high as the other parameters. The results of this research are verified and validated by data in references.
