تحلیل ارتعاشات آزاد ورق دایروی از جنس مواد تابعی در تماس با سیال محدود

ارتعاشات وارد به یک سازه در تماس با سیال پدیده‌ای است که در آن یک جسم با سیال تاثیر متقابل دارد. در زمینه‌های بسیاری از جمله در مهندسی هسته‌ای، سازه‌های دریایی و هوایی، فضاپیماها و موشک‌ها، زیردریایی‌ها و کشتی‌ها می‌توان این پدیده را مشاهده نمود. این ارتعاشات می‌تواند موجب از کارافتادگی و خستگی سازه گردد. بنابراین کنترل این پدیده و حتی تعدیل آن برای موقعیت‌های حساس دارای اهمیت زیادی می‌باشد. در این پژوهش ارتعاشات آزاد ورق‌ دایروی ساخته شده از مواد تابعی با ضخامت ثابت در تماس با سیال محدود در حالت تکیه‌گاه گیردار مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به دشواری دستیابی به جواب‌های دقیق، تحلیل ارتعاشات با استفاده از نرم افزار المان محدود انجام گرفته است و برای حصول اطمنیان از جواب‌ها، ابتدا نتایج حاصل از تحلیل ورق دایروی در حالت همگن (آلومینیوم) در تماس با سیال با تکیه‌گاه گیردار با نتایج حاصل از آزمایشات تجربی آنالیز مودال مورد مقایسه قرار گرفته است. سپس به بررسی اثر پارامترهای مختلف از جمله ارتفاع سیال، چگالی سیال و ترکیب ماده تابعی بر روی فرکانس‌های طبیعی پرداخته شده است.

Free vibration analysis of functionally graded circular plate in contact with bounded fluid

Vibration of the structures in contact with fluid is a phenomenon that a structure has the interaction between the fluid. Hydroelastic characteristics of plates in contact with fluid are important in various engineering applications such as in nuclear engineering, liquid storage tanks, reactor internal components, and solar plates and offshore, naval or marine structures. Fluidcoupled vibrations may be caused the structural fatigue and failure. So, the control and debilitation of the hydoelastic characteristics are important in the safety positions. This study is focused on the hydroelastic vibration of FG circular plate in contact with the bounded fluid with clamped boundary conditions. The natural frequencies of the plate coupled with fluid are calculated by finite element software ANSYS. The software method is verified by comparing the results with the results obtained by experimental tests in case homogeneous plate (Aluminum). Finally, the effects of some parameters such as fluid density, fluid height and volume fraction index on natural frequencies are discussed in details.