تحلیل دینامیکی پوسته ساندویچی با تقویت‌کننده‌های متعامد با استفاده از تئوری مرتبه بالا

در این مقاله ارتعاشات آزاد و اجباری پوسته استوانه‌ای ساندویچی مرکب با تقویت‌کننده‌های متعامد با استفاده از تئوری مرتبه بالا مورد تحلیل قرار گرفته است. سازه ساندویچی مذکور از دو رویه کامپوزیتی ارتوتروپیک و یک هسته انعطاف‌پذیر از جنس فوم و تقویت‌کننده‌های طولی و محیطی تشکیل شده است. رویه‌ها و هسته کاملاً به یکدیگر چسبیده می‌باشند و جابجایی نسبی بین آن‌ها در محل اتصال وجود ندارد. جهت تحلیل این پوسته تحت شرایط مرزی دو سر ساده، جابجایی رویه‌ها بر مبنای تئوری مرتبه سوم کانت و در هسته از مدل دوم فروستیگ استفاده شده است. از روش ریلی‌ ریتز جهت حل ارتعاشات آزاد و روش مود‌های فرض شده جهت تحلیل ارتعاشات اجباری استفاده شده است. در بخش ارتعاشات اجباری بارگذاری سینوسی به صورت یکنواخت و شعاعی بر پوسته اعمال می‌گردد. شبیه‌سازی ارتعاشات پوسته ساندویچی تقویت‌شده با نرم‌افزار آباکوس انجام شده است. در نهایت اثر پارامترهای مختلف از جمله نسبت طول به شعاع، نسبت ضخامت به شعاع، ضخامت هسته به ضخامت کل، ساختار و جنس رویه‌ها و هسته بر پاسخ ارتعاشی سازه مورد بررسی قرار گرفته است. صحه‌گذاری نتایج ارتعاشات آزاد و اجباری به‌دست‌آمده از تحلیل حاضر با نتایج دیگر مراجع و نرم‌افزار آباکوس مقایسه گردید.

dynamic analysis of cylindrical sandwich shell with orthogonal stiffeners using high-order theory

in this paper, free and forced vibrations of a cylindrical sandwich shell with orthogonal stiffeners using high-order theory were analyzed. the sandwich structure is consists of two orthotropic composite face sheets and a flexible foam core and longitudinal and environmental stiffeners. the face sheets and core are perfectly glued together and there is no relative displacement between them at the interfaces. to analyze this shell under simply supported boundary conditions, the face sheets’ displacements are based on kant’s third-order theory and in the core, the second frostig’s model is used. the rayleigh-ritz method to solve free vibration and the assumed modes method to analyze forced vibration were used. in the forced vibrations section, sinusoidal loading is applied uniformly and radially to the shell. the vibrations of the stiffened sandwich shell are simulated with abaqus software. finally, the effect of various parameters as length to radius ratio, thickness to radius ratio, core thickness to total thickness, structure and material of face sheets and core on the vibration response of the structure has been investigated. to validate, the results of free and forced vibrations obtained from the present analysis were compared with the results of other references and abaqus software.