تحلیل ارتعاشات غیرخطی پوسته استوانه‌ای کامپوزیتی بر روی بستر ویسکوالاستیک و تحت تاثیر بار فشاری متحرک

در این مقاله، تحلیل ارتعاشات غیرخطی پوسته استوانه‌ای نازک از ماده مرکب ارتوتروپ بر روی بستر ویسکوالاستیک و تحت تاثیر بار متحرک فشاری داخلی مطالعه شده‌است. در این راستا، با استفاده از نظریه پوسته نازک ساندرز همراه با درنظر گرفتن تغیرشکل برشی و اینرسی دورانی، روابط سینماتیک مربوط به کرنشتغییرمکان با ساده‌سازی بازنویسی شده و منتجه‌های نیروهای قائم، گشتاورها و نیروی برش عرضی لبه‌ای برحسب کرنش‌های غشایی و خمشی با درنظر گرفتن روابط مربوط به ماتریس‌های سفتی کششی، کوپلینگ خمشیکششی، خمشی و برش عرضی به‌دست آمده‌اند. سپس، معادلات دیفرانسیل پاره‌ای کوپل حاکم بر نیروهای قائم، گشتاورها و برش عرضی برحسب جابجایی‌ها در راستاهای، طولی، شعاعی و محیطی تحت بارگذاری شوک متحرک استخراج شده‌اند. با استفاده از روش گالرکین و استفاده از جمع مودهای فرضی برای پوسته با شرایط تکیه‌گاهی ساده، جوابی تحلیلی برای پاسخ دینامیکی مودال به‌دست آمده‌است. با استفاده از برنامه نوشته شده در محیط نرم‌افزار ریاضی matlab پاسخ مودال پوسته استوانه‌ای از ماده مرکب لایه‌ای محاسبه شده‌است. اعتبارسنجی نتایج به‌دست آمده با انجام مقایسه با نتایج موجود در مراجع انجام شده‌است. اثر تغییر پارامترهای مختلف هندسی شامل شعاع و ضخامت پوسته، سرعت بار فشاری متحرک و نوع چیدمان الیاف در پاسخ خیز دینامیکی پوسته مورد بررسی قرار گرفته‌است.

Nonlinear vibration analysis of a composite cylindrical shell resting on a viscoelastic foundation and subjected to a moving pressure load

In this paper, nonlinear vibration analysis for an orthotropic composite material thin cylindrical shell on the viscoelastic foundation and under internal moving ring type pressure load has been investigated. In this regard, using Sanders thin shell theory along with considering shear deformation and rotary inertia, kinematic relations for the straindisplacements relations with simplifications are rewritten and the resultants components of edgewise normal forces, bending moments and lateral shear force with respect to the membrane and bending strains considering relations for extensional, coupled bendingextensional and lateral shear stiffness matrices are extracted. Then, governing coupled partial differential equations for edgewise normal forces, bending moments and lateral shear forces in axial, radial and circumferential directions under internal moving pressure load are derived. Applying Galerkin method and using assumed mode summation technique for the shell with simplysupported end boundary conditions, an analytical solution for dynamic modal response are obtained. Using a computer code written in the environment of MATLAB mathematical software, modal response for laminated composite cylindrical shell are calculated. The validity of the obtained results is conducted with comparing with the ones in the literature. The effect of variation of different geometrical parameters including radius and thickness of the shell, speed of internal pressure load and types of layup of laminates on the dynamic deflection response of the shell are all investigated.