تحليل عددي ارتعاشات اتفاقي ورق كامپوزيتي نسبتاً ضخيم

Numerical Analysis of Random Vibration of a Moderately Thick Composite Plate

در اين مقاله ارتعاشات اتفاقي يك ورق كامپوزيتي مورد بررسي قرار مي گيرد.به علت ضخامت ورق، تيوري مرتبه اول برشي در نظر گرفته مي شود. نخست، معادلات تنش و كرنش ورق كامپوزيت براي محاسبه تنش و كرنش در نقاط مختلف ورق به دست مي آيد. سپس با استفاده از تيوري مرتبه اول برشي و به كمك روش المان محدود، فركانس هاي طبيعي ورق به دست آمده و براي صحه گذاري نتايج، مقايسه اي بين روش المان محدود و نتايج حاصل از شبيه سازي در نرم افزار انسيس انجام مي شود. در نهايت جابجايي وتنش در نقاط مختلف ورق تحت تاثير يك نيروي اتفاقي كه از نوع طيف سفيد باند محدود مي باشد، به دست آمده و اثر پارامترهايي نظير جهت گيري الياف و تعداد مودهاي ارتعاشي به كار رفته در محاسبات، مورد بررسي قرار مي گيرد. نتايج به دست آمده نشان مي دهد نيازي به استفاده تمامي مودهاي ارتعاشي در محاسبه جابجايي و تنش نيست.

In this article, the random vibration of a composite plate is investigated. Due to the thickness of investigated plate, the first order shear deformation theory is considered. At the first, stress and strain equations for the composite plate are derived to calculate the stress and strain components in different points of the plate. Then the pale natural frequencies are derived using the first order shear deformation theory and finite element method and a comparison between FEM and Ansys simulation results are done for validation of the results. Finally, displacement and stress components in the different point of the plate under band-limited white noise are obtained. The effect of parameters such as fiber orientation and a number of vibration modes are taken in to account. Results obtained show that all vibration modes are not required to calculate displacement and stress.