كنترل ارتعاشات تير ساندويچي دوار به كمك لايه هاي مگنتواستريكتيو

Vibration control of the rotating sandwich beam using magnetostrictive layers

در اين تحقيق، كنترل ارتعاشات تير ساندويچي دوار به كمك لايه هاي مگنتواستريكتيو با استفاده از كنترل جريان الكتريكي مولد ميدان مغناطيسي و بررسي اثر تغيير پارامتر هاي تاثير گذار بر روي فركانس طبيعي، نسبت ميرايي و جابه جايي انتهاي تير تحت شرايط اوليه، مورد بررسي قرار گرفته است. هسته تير از جنس الاستومر مگنتورئولوژيكال مي باشد كه توسط لايه هاي كامپوزيتي تقويت شده با نانولوله هاي كربني به صورت مدرج محصور شده است و دو لايه مگنتواستريكتيو به عنوان عملگر در سطوح خارجي تير استفاده شده است. به قصد مدلسازي رياضي و استخراج معادلات حركت، ابتدا ترمهاي مختلف انرژي تير بر اساس تئوري تيموشنكو بيان و سپس اصل هميلتون بر آن اعمال گرديده است. جهت حل مسئله از روش عددي تفاضل مربعات استفاده شده است و اثرات تغيير پارامتر ها مختلف، مانند ضخامت لايه هاي مگنتورئولوژيكال و مگنتو استريكتيو مورد بحث قرار گرفته است. همچنين با كنترل پارامتر جريان الكتريكي و ميدان مغناطيسي توليد شده بر اساس روش تناسبي، پاسخ ارتعاشي تير به شرايط اوليه مورد بررسي قرار گرفته است.

In this study, vibration control of the rotating sandwich beam using magnetostrictive layers and the electric current control of the magnetic field is investigated and the effect of different parameters on the natural frequency, damping ratio and displacement of the beam end under initial conditions are studied. Also, Some convergence and comparison studies were performed to assess the stability and accuracy of results. The core of the beam is made of magnetorheological elastomer, which is enclosed by FG composite layers reinforced with carbon nanotubes, and two magnetostrictive layers are used as actuator on the outer surfaces of the beam. In this study, first the different energy terms of the beam were calculated based on Timoshenko s beam theory and then Hamilton s principle was applied to derivae the equations of motion. To solve these equations, differential quadrature method (DQM) has been used and the effects of changing different parameters, such as the thickness of magnetorheological and magnetostrictive layers, have been discussed. Furthermore, based on the proportional control method, the parameter of electric current and magnetic field is applied in such a wat that the vibration response of the beam to the initial conditions has been controled.