تحلیل ارتعاشات غیرخطی پوسته استوانه‌ای دو سرگیردار ساخته شده از مواد مرکب

هدف از انجام این تحقیق، استخراج و حل معادلات غیرخطی حاکم بر ارتعاشات پوسته استوانه‌ای ساخته شده از مواد مرکب لایه‌ای با لایه‌چینی متعامد، با استفاده از اصل همیلتون (hamilton's principle) و روش گالرکین است. کرنش‌ها از نوع غیرخطی ون‌کارمن (von karman) بوده و شرایط مرزی دو سر گیردار، فرض شده است. بسط مودال پاسخ، به‌صورت مجموع چند مود در نظر گرفته شده است که با جایگذاری مستقیم این بسط در معادله غیرخطی حاکم بر مبنای کرنش‌های ون‌کارمن، و با استفاده از روش گالرکین، معادلات غیرخطی حاکم بر مختصات تعمیم‌یافته‌ی هریک از مود‌ها استخراج می‌شود. معادلات حاکم به‌دست آمده با استفاده از روش رانگ کوتا مرتبه چهار حل می‌شود. با استفاده از روش حل ارائه شده، پاسخ ارتعاشی پوسته تحت بار دینامیکی مشخص، تحلیل شده و اثر پارامتر‌ی‌هایی چون نوع لایه‌چینی، تعداد موج‌ها و هندسه بر ارتعاشات پوسته مورد مطالعه قرار می‌گیرد. فرکانس‌های بدست آمده از روش حل ارائه شده در این تحقیق، با نتایج حاصل از نرم‌افزار اجزای محدود و نتایج دیگر محققین مقایسه و مطابقت داده شده است.

Nonlinear Vibration Analysis Of Clamped Clamped Composite Cylindrical Shells

Nonlinear vibration analysis of cross ply laminated composite shallow circular cylindrical shell was performed. This study applies the Hamilton's principle and Galerkin's method to establish the governing equations of motion and obtain the spatial mode shapes. The geometric non linear strains are of the von Karman type, boundary condition is cled cled and the shell is subjected to radial dynamic excitation. The modal expansion, considered as a summation of modes, is directly substituted into the non linear equation of motion for the shell based on the von Karman non linear strain, and the Galerkin’s method is applied to obtain the governing non linear equations of motion in generalized coordinates. The resulting ordinary differential equations are solved by the Runge Kutta method. Using the presented model, the effects of lamination sequence and material properties on the vibration characteristics of the shell are studied and some conclusions are drawn. The results are compared with previous studies and finite element analysis.