تحلیل ارتعاشات غیرخطی پوسته‌ی استوانه‌ای ساندویچی دارای هسته‌ با ضریب پواسون منفی

در این پژوهش، ارتعاشات غیرخطی یک پوسته ی استوانه ساندویچی با هسته ای از مواد پواسون منفی (آگزتیک) مورد بررسی قرار گرفته است. پوسته مورد نظر از رویه هایی با ماده همسانگرد و هسته ای از مواد با ضریب پواسون منفی تشکیل شده که این خاصیت نتیجه ساختار هسته می باشد. ابتدا به کمک معادلات ساختاری مواد پواسون منفی و مواد همسانگرد و استفاده از فرضیات لایه معادل، سفتی کششی، خمشی و کوپلینگ سازه محاسبه می شود. سپس با توجه به شرایط مرزی و کامل بودن پوسته در جهت محیطی، میدان جابه جایی حدس زده می شود. با جایگذاری میدان جابه جایی در معادلات حرکت با مشتقات جزئی، معادلات به شکل معادلات غیرخطی با مشتقات معمولی تبدیل می شود. در ادامه برای حل این معادلات از روش عددی رانگ-کوتا بهره گرفته می شود. سپس به قصد صحه سنجی نتایج با نتایج موجود در ادبیات تحقیق مقایسه و در انتها اثر مشخصات هندسی هسته با ساختارپواسون منفی همانند زاویه، طول و ضخامت المان ها و مشخصات هندسی پوسته ی استوانه ای همانند شعاع و طول استوانه بر مشخصات فرکانسی سازه مورد بررسی قرار می گیرد.

nonlinear vibrations of auxetic sandwich cylindrical shell

in this research, the nonlinear vibrations of a cylindrical sandwich shell with a core of auxetic structure (negative poisson’s ratio) are investigated. the intended shell consists of two layers with isotropic material and a core of auxetic material with a negative poisson's coefficient which is the result of the geometric structure of the core. first, with the help of the constitutive equations of auxetic materials and isotropic materials and using the assumptions of the equivalent layer, the tensile, bending, and coupling stiffness of the structure is calculated. then, according to the boundary conditions and for circular cylindrical, the displacement field is estimated. by replacing the displacement field in the equations of motion with partial derivatives, the equations are transformed into nonlinear equations with ordinary derivatives. in the following, runge–kutta numerical method is used to solve these equations. then, the results are compared with the results in the research literature, and finally, the effect of the geometric characteristics of the auxetic core, such as the angle, length and thickness and geometric characteristics of the cylindrical shell, such as the radius and length of the cylinder, are examined.