بررسی ارتعاشات آزاد تیر خمیده نازک کامپوزیتی - ساندویچی با لایه ‌گذاری متعامد با استفاده از تئوری لایه ‌ای

در این مقاله ارتعاشات آزاد تیر خمیده نازک کامپوزیتی-ساندویچی با لایه‌گذاری متعامد با استفاده از فرمولبندی تئوری لایه‌ای مورد تحلیل قرار گرفته ‌است. برای فرمولبندی مساله از تئوری لایه‌ای بر مبنای جابجایی استفاده شده ‌است. جنس رویه‌ها از کامپوزیت با لایه‌گذاری متعامد می‌باشد. ابتدا یک میدان جابجایی کاملا عمومی دوبعدی برای تیر فرض شده است و میدان کرنش تیرخمیده نازک بر اساس تئوری لایه‌ای به دست آمده است. سپس با استفاده از اصل همیلتون، معادلات حرکت حاکم و شرایط مرزی متناسب برای تیرخمیده ساندویچی در تئوری لایه‌ای به دست آمده است. در نهایت با استفاده از یک میدان جابجایی مناسب، معادلات حاکم بر مساله به یک مساله مقدار ویژه تبدیل شده است و فرکانس‌های طبیعی تیر خمیده کامپوزیتی ساندویچی با شرایط مرزی ساده استخراج شده است. در قسمت نتایج عددی ابتدا پیش‌بینی ‌تئوری برای فرکانس‌های طبیعی صحه‌گذاری شده است و سپس فرکانس‌های ارتعاشات آزاد تیر کامپوزیتی-ساندویچی با شرایط مرزی ساده برای مدهای مختلف از جمله مدهای ارتعاشی خمشی و مدهای در راستای ضخامت استخراج شده است و بررسی پارامتری روی فرکانس‌های طبیعی انجام شده است.

free vibration of curved thin cross-ply composite-sandwich beam based on layerwise theory

in this study, the free vibration of a thin curved cross-ply composite-sandwich beam resting on the winkler-pasternak foundation is analyzed. a displacement based layerwise theory is used for formulation of the problem. first, a general 2d-displacement field is considered for the curved beam. the strain field of the thin curved beam is obtained based on the strain-displacement relations, and then, the governing equations and the appropriate boundary conditions are derived utilizing the hamilton’s principle. these equations are converted into an eigen-value problem using an appropriate displacement field and the natural frequencies of the curved beam are obtained. numerical result for free vibration frequencies of simply-supported curved thin cross-ply composite-sandwich beam for different modes, including flexural and thickness modes are obtained and parametric analysis is performed.