بررسي ناپايداري ديناميكي پنل هاي استوانه اي كامپوزيت چندلايه با كاربرد تئوري لايروايز مرتبه اول برشي و روش نوارمحدود اسپلاين

Dynamic instability analysis of laminated composite cylindrical panels using the first order shear deformation layerwise theory and spline finite strip method

در اين مقاله تئوري لايروايز صفحات ارائه شده توسط ردي ، به منظور تحليل نا پايداري ديناميكي پنل هاي استوانه اي كامپوزيتي چندلايه ضخيم با استفاده از روش نوار محدود، مورد استفاده قرار خواهد گرفت. ناپايداري پارامتري، يكي از انواع ناپايداري تحت اثر نيروهاي ديناميكي است كه در آن نيروهاي داخل صفحه اعمالي به سازه داراي تغييرات هارمونيك يا متناوب با زمان هستند. با فرض ميدان جابه جايي مبتني بر تئوري لايروايز شامل ترم هاي مرتبه اول برشي، روابط كرنش تغييرمكان خطي و خصوصيات ماده ارتوتروپيك الاستيك خطي، اصل كار مجازي به منظور تحليل عددي مدل نوار محدود مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور ارائه ميدان جابه جايي فرضي براي تحليل معادلات حاكم، از روش نوار محدود اسپلاين مرتبه 3 استفاده مي شود. مقادير فركانس هاي طبيعي و بار بحراني كمانش پنل هاي استوانه اي كامپوزيت، با استفاده از فرمولاسيون ارائه شده محاسبه و مرزهاي ناپايداري ديناميكي، با استفاده از تقريب مرتبه اول بولوتين استخراج شده است. نتايج ارائه شده شامل بررسي تاثيرات تغيير در شرايط مرزي، نوع لايه چيني، نسبت طول به ضخامت و انحناي پنل بوده و تاثير اين تغييرات بر مرزهاي فركانس ناپايداري ديناميكي، مورد تحقيق و مقايسه قرار گرفته است.

In this paper, layerwise plates theory presented by Reddy is used in order to analyze the dynamic instability of thick laminated composite cylindrical panels using the third order Bz spline finite strip method. Parametric instability is a kind of instability under dynamic in plane forces that change harmonically. The displacement field based on first order shear deformation assumptions is incorporated into the layerwise theory. The principles of virtual work in conjunction with linear elastic properties of the orthotropic material are implemented to develop the governing equations. The natural frequencies and the critical buckling loads of cylindrical composite panels are calculated and the boundaries of the dynamic instability are extracted by using Bolotin first order approximation. The presented results include the effects of changes in boundary conditions, lay up sequence, the length to thickness ratio and the curvature of the panel on the boundaries of dynamic instability frequency.