بررسی ارتعاش محوری میله با تکیه گاه ویسکوالاستیک

اخیرا استفاده از مواد ویسکوالاستیک در بخش های مختلف مهندسی به دلیل خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آنها افزایش پیدا کرده است. رفتار این مواد در استهلاک انرژی و میرایی نیروهای زیاد و حدی باعث ایجاد علاقه در مهندسین جهت مطالعه و بررسی کاربرد این مواد گردیده است. در این مطالعه ارتعاش محوری میله ای با مصالح الاستیک و همچنین ویسکوالاستیک با وجود تکیه گاه مرزی و میانی ساخته شده از مواد ویسکوالاستیک مورد بررسی قرار گرفته است. خصوصیات مکانیکی مواد ویسکوالاستیک توسط مدل کلوین – ویت تعمیم یافته توصیف شده است. معادلات حاکم با روش اجزای محدود در حوزه زمان حل شدند و نتایج عددی به صورت تاریخچه جابه جایی در چندین مقطع و تاریخچه تنش در میله و تکیه گاه ها، تهیه و مقایسه ای جامع بین حالت های مذکور صورت گرفت و نشان داده شد که استفاده از تکیه گاه ویسکوالاستیک در میرایی و کاهش جابه جایی و ارتعاش میله بسیار موثر و کارآمد می باشد و می تواند موجب کاهش تنش و تغییرات آن با گذشت زمان در میله و تکیه گاه ها گردد.the use of viscoelastic materials have recently been increased in several areas of engineering due to their advantageous physical and mechanical properties. regarding the latter, the energy dissipation behavior and dampening of extreme forces are of great interest for structural engineers. in this study, axial vibration of an elastic and a viscoelastic rod with the end and middle supports made from viscoelastic materials was investigated. the viscoelastic property was described using the generalized kelvin-voigt mechanical model. the governing equations were solved using the finite element method in the time domain. the numerical results were provided in terms of the displacement-time history in several sections and the stress-time history in the rod and its supports and a detailed comparison was made between aforementioned cases. the responses subject to step load excitation revealed that the use of viscoelastic materials as support is very effective and efficient at damping and decreasing the displacement and vibration of the rod. they can also reduce the stress and its rate of changes significantly because of their energy dissipation nature.