بررسي تاثير ميراگر خارجي الكتروريولوژيكال بر رفتار كمانش ديناميكي صفحه فلزي

Effect of external electrorheological damper on dynamic buckling behavior of a metallic plate

در اين مقاله، كمانش ديناميكي صفحه فلزي با استفاده از روش المان محدود مورد بررسي قرار مي گيرد. به منظور بهبود نواحي پايداري صفحه، از يك ميراگر خارجي الكتروريولوژيكال استفاده شده است. سيالات الكتروريولوژيكال دسته اي از سيالات هستند كه خصوصيات مكانيكي آن ها با اعمال ميدان الكتريكي در كسري از ثانيه تغيير مي كند. در مدل ميراگر الكتروريولوژيكال، رفتار پس از تسليم سيال هوشمند (مدل بينگهام) و مد فشاري آن مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور حل معادله حاكم بر سازه هوشمند و يافتن نواحي پايداري آن، از روش نيومارك استفاده شده است. در هنگام طراحي ميراگر، با تغيير در برخي از پارامترها مي توان نواحي پايداري سازه را تغيير داد. تغيير پارامترهاي ميزان ولتاژ اعمالي به الكترودها، شعاع الكترودها و فاصله نسبي اوليه الكترودها در ميراگر الكتروريولوژيكال مي تواند منجر به تغييرات پايداري سازه شود. نتايج حاصل از مطالعه حاضر نشان مي دهد كه هر چه شدت ميدان الكتريكي بيشتر، فاصله نسبي اوليه بين الكترودها كمتر و شعاع الكترودهاي ميراگر الكتروريولوژيكال بيشتر باشد، پايداري سازه افزايش مي يابد.

In this study, dynamic buckling of a metallic plate with external electrorheological (ER) damper is investigated using the finite element method. The stability region of the metallic plate is improved by applying an external ER damper to the plate. The squeeze mode and the post yield behavior of the ER fluid (nonlinear behavior) is considered for modelling the ER damper. ER fluids are a class of smart fluids that their mechanical behavior is changed considerably in miliseconds by applying the electric field. The governing equation of the motion is solved using the Newmark method. Different parameters such as the intensity of the applied electric field and the geometric properties of the external ER damper can affect the stability regions of the structure. The results show that the less relative initial gap, the larger radius of the ER damper and the higher valuse of applied electric field can increase the stability boundary of the structure.