بررسی ناپایداری دینامیکی پنل های استوانه ای کامپوزیت چندلایه با کاربرد تئوری لایروایز مرتبه اول برشی و روش نوارمحدود اسپلاین

در این مقاله تئوری لایروایز صفحات ارائه شده توسط ردی ، به منظور تحلیل نا­پایداری دینامیکی پنل­های استوانه­ای کامپوزیتی چندلایه ضخیم با استفاده از روش نوار محدود، مورد استفاده قرار خواهد گرفت. ناپایداری پارامتری، یکی از انواع ناپایداری تحت اثر نیروهای دینامیکی است که در آن نیروهای داخل صفحه اعمالی به سازه دارای تغییرات هارمونیک یا متناوب با زمان هستند. با فرض میدان جابه­جایی مبتنی بر تئوری لایروایز شامل ترم­های مرتبه اول برشی، روابط کرنش-تغییرمکان خطی و خصوصیات ماده ارتوتروپیک الاستیک خطی، اصل کار مجازی به منظور تحلیل عددی مدل نوار محدود مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور ارائه میدان جابه­جایی فرضی برای تحلیل معادلات حاکم، از روش نوار محدود اسپلاین مرتبه 3 استفاده می­شود. مقادیر فرکانس­های طبیعی و بار بحرانی کمانش پنل­های استوانه­ای کامپوزیت، با استفاده از فرمولاسیون ارائه شده محاسبه و مرزهای ناپایداری دینامیکی، با استفاده از تقریب مرتبه اول بولوتین استخراج شده است. نتایج ارائه شده شامل بررسی تاثیرات تغییر در شرایط مرزی، نوع لایه­چینی، نسبت طول به ضخامت و انحنای پنل بوده و تاثیر این تغییرات بر مرزهای فرکانس ناپایداری دینامیکی، مورد تحقیق و مقایسه قرار گرفته است.

Dynamic instability analysis of laminated composite cylindrical panels using the first order shear deformation layerwise theory and spline finite strip method

In this paper, layerwise plates theory presented by Reddy is used in order to analyze the dynamic instability of thick laminated composite cylindrical panels using the third order Bz spline finite strip method. Parametric instability is a kind of instability under dynamic in plane forces that change harmonically. The displacement field based on first order shear deformation assumptions is incorporated into the layerwise theory. The principles of virtual work in conjunction with linear elastic properties of the orthotropic material are implemented to develop the governing equations. The natural frequencies and the critical buckling loads of cylindrical composite panels are calculated and the boundaries of the dynamic instability areextracted by using Bolotin first order approximation. The presented results include the effects of changes in boundary conditions, lay up sequence, the length to thickness ratio and the curvature of the panel on the boundaries of dynamic instability frequency.