ارتعاشات ورق ساندویچی با هسته نانوکامپوزیت و رویه‌های مگنتوستریکتیو به همراه سیستم کنترل پسخورد

این مقاله به بررسی ارتعاشات در یک ورق ساندویچی متشکل از دو رویه از جنس مواد مگنتوستریکتیو و هسته کامپوزیتی می پردازد. هسته کامپوزیتی با نانوالیاف از جنس نانولوله های کربنی تقویت شده است و خواص آن به کمک روش اختلاط و روابط میکرومکانیکی محاسبه می شود. رویه ها تحت تاثیر یک میدان مغناطیسی خارجی مگنتیزه شده و کوپل مگنتومکانیکی در آن اتفاق می افتد در این شرایط به کمک یک سیستم کنترلی متاثر از پارامتر تنظیم کننده فرکانس می توان فرکانس ارتعاشات سازه را تغییر داد و از آن برای کنترل ارتعاشات استفاده نمود. معادلات حرکت در سه لایه، به کمک تئوری برشی مرتبه سوم با عنوان تئوری ردی، روش انرژی و اصل هامیلتون استخراج می شود. برای محاسبه فرکانس ارتعاشات ورق ساندویچی از روش تفاضل مربعات دیفرانسیلی استفاده می شود. این روش عددی به کمک ضرایب وزنی نتایج مطلوب و نزدیک به حل دقیق را ارائه می دهد. یافته های این تحقیق اثر پارامتر تنظیم کننده ارتعاشات و خواص هندسی ورق کامپوزتی را بر فرکانس ارتعاشات سازه نشان می دهد. نتایج این پژوهش می تواند در صنایع دریایی، هوافضا و عمران مورد استفاده قرار گیرد.

Vibration Analysis of Polymer Nanocomposite-Magnetostrictive Faced Sandwich Plate Including Feedback Control System

In this research, the free vibration of a sandwich plate made of smart magnetostrictive face sheets and polymer composite core is studied. The effective elastic properties of carbon nanotubereinforced composite are obtained by the rule of the mixture and micromechanical approach. A feedback control system follows the magnetization effect of TerfenolD films on the vibration characteristics of a sandwich plate. Considering velocity feedback control gain value, the dimensionless frequency of sandwich plate can be changed to desired values due to magnetomechanical coupling in magnetostrictive materials. The equations of motions are derived using Reddy rsquo;s thirdorder shear deformation theory, energy method, and Hamilton rsquo;s principle. The differential quadrature method (DQM) as a numerical method is used for calculating the vibration frequency of the sandwich plate. This numerical method presents the optimal results using weighting coefficients. The findings of this study show the effect of the vibration control system and geometrical properties of the composite sheet on vibration frequency of structures. These findings can be used in marine, aerospace, and civil industries.