ارتعاشات يك پانل ساندويچي با رويه هاي كامپوزيتي و هسته ي از جنس مواد هدفمند

ارتعاشات يك پانل ساندويچي با رويه هاي كامپوزيتي و هسته ي از جنس مواد هدفمند

در تحقيق حاضر پانل ساندويچي مستطيلي شكل با رويه هاي كامپوزيتي چند لايه و هسته از جنس مواد هدفمند كه بر روي تكيه گاه مفصلي قرار داده شده، از نظر ارتعاشات آزاد تحليل شده و سپس ارتعاشات اجباري آن تحت اثر بارگذاري در رويه بالايي پانل در دو حوزه فركانس و زمان مورد بررسي قرار گرفته است. براي استخراج معادلات حاكم بر مساله، از روش انرژي و اصل هاميلتون استفاده شده است. براي بررسي ارتعاش آزاد از پاسخ هاي فرض شده اوليه بر مبناي روش ناوير بهره گرفته شده و از حل عددي نيومارك جهت بررسي ارتعاشات اجباري پانل در حوزه زمان استفاده شده است. تاثير تغيير پارامترهاي هندسي و فيزيكي بر ارتعاشات اجباري پانل هاي مختلف بررسي شده و در نهايت نتايج بدست آمده از تحليل ارتعاشي پانل ساندويچي با كارهاي قبلي مقايسه شده و درستي نتايج حاصل تاييد شده است.

In this paper, forced vibration analysis of simply supported sandwich panel with composite layers and functionally graded material as core material is investigated using first shear deformation theory (FSDT) for face-sheet and three-dimensional elasticity polynomials with unknown coefficients as Frostig method for its core. Hamilton’s principle is applied to derive a set of fully coupled dynamic equations of motion. The core is assumed to have variable material properties only in the thickness direction. The forced vibration analysis has been performed using the Newmark integration method for investigating the vibration characteristics and finding the response of rectangular panels under dynamic loads. The governing equations have been solved numerically using MATLAB software. Results have been verified with similar previous work. Finally, the central amplitude of sandwich panel on frequency parameter of excitation and the variation of the central deflection of sandwich panel as a function of time, subjected to different types of external force and the effects of geometry, material properties, number of layer, and different angle in composite layers are investigated. These numerical results have been then compared either with the available experimental ones or with some available theoretical results.