اثر سیم های حافظه دار بر ارتعاشات آزاد ورق ساندویچی

مظفری, علی; کرمی, محمد; آذرنیا, امیرحسین

doi:10.22060/mej.2013.30

دانشگاه صنعتی امیرکبیر

تعداد نشریات	4
تعداد شماره‌ها	157
تعداد مقالات	1,845
تعداد مشاهده مقاله	1,006,516
تعداد دریافت فایل اصل مقاله	782,817

اثر سیم های حافظه دار بر ارتعاشات آزاد ورق ساندویچی

نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر

مقاله 4، دوره 44، شماره 2، زمستان 1391، صفحه 29-40 اصل مقاله (1077 K)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2013.30

نویسندگان

علی مظفری¹؛ محمد کرمی

²؛ امیرحسین آذرنیا³

¹دکتری هوافضا، هیئت علمی دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، دانشکده مهندسی هوافضا

²نویسنده مسئول و دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، دانشکده مهندسی هوافضا،

³دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی دانشکده مهندسی هوافضا،

چکیده

آلیاژهای حافظهدار به علت نمایش رفتارهای ویژه از جمله میرایی بالا، قابلیت حافظهداری و سوپرالاستیسیته برای کاربرد در سامانههای مختلف مهندسی مورد توجه قرار گرفتهاند.
همچنین باتوجه به توسعه کاربرد سازههای کامپوزیتی و به خصوص ساختارهای ساندویچی در صنایع مختلف از جمله هوافضا، برای اولین بار در کار حاضر تلاش شده تا اثر برخی از ویژگیهای آلیاژهای حافظهدار بر رفتار ارتعاشات آزاد پانل‌ ساندویچی حافظهدار مستطیلی با هسته انعطافپذیر عرضی و رویه کامپوزیتی بررسی شود. به این منظور، الیاف حافظه‌دار در رویههای کامپوزیتی ورق ساندویچی، هم جهت با الیاف گرافیت تعبیه شدهاست. در این بررسی، از تئوری بهبود یافته مرتبه بالای صفحات ساندویچی[i] استفاده شده، بهنحوی که در رویههای کامپوزیتی از تئوری برشی مرتبه اول[ii] و در هسته میانی از تئوری الاستیسیته با در نظر گرفتن اثرات اینرسی هسته میانی و رویهها استفاده شده است. معادلات حاکم برای شرایط مرزی اطراف لولا با استفاده از اصل همیلتون استخراج و تنش بازیافتی ناشی از تحریک سیمهای SMA به عنوان اثر نیروهای خارجی در نظر گرفته شده و مسئله، به کمک روش گالرکین ساده و حل شده است. نتایج حاصله بیانگر بهبود فرکانسها و برخی ویژگیهای سامانه به نسبت افزایش دمای سیمهای SMA است.

کلیدواژه ها

: پانل ساندویچی؛ آلیاژ حافظه دار(SMA)؛ اصل همیلتون؛ تئوری بهبود یافته مرتبه بالا؛ تئوری برشی مرتبه اول

عنوان مقاله [English]

Effects Of SMA Wires Free Vibration Of Shape Memory Sandwich Panel

نویسندگان [English]

َAli Mozaffari, Mohammad Karami, Amir Hosein Azarniya

چکیده [English]

Shape memory alloys(SMA) due to the exhibition of certain performance such as high damping, shape memory effects and Super-elasticity are consider for application in engineering systems.
In this study, considering the usage of composite-sandwich structures in various industries including aerospace, the effects of SMA parameters such as SMA volume fraction and SMA wires temperature on hybrid sandwich panel free vibrations with transverse flexible core have been surveyed. The SMA wires (NiTiNol) are embedded at the mid-plane of the sandwich face sheets. For analyze, the improved high order theory is applied, First Shear Deformation Theory (FSDT) at the composite face sheets and Elasticity Theory by the assumption of inertia forces at the core. For governing equations of simply support panel Hamiltonian method has been used. At this study it is assumed that the SMA recovery stress produced via temperature actuation is exerted tensely on mid-plane of the face sheets. For solving problem and simplification the Galerkine method is used. The results showed that SMA actuation improves the vibration behaviors of whole sandwich panel.

کلیدواژه ها [English]

Sandwich panel- shape memory alloy- Hamilton principle- Improved high order theory- FSDT

مراجع

[1] John, S.; Hariri, M.; "Effect of shape memory alloy actuation on the dynamic response of polymeric composite plates", Composites, applied science and manufacturing:Part A, vol. 39, p.p.769–776, 2008.

[2] Jae-Sang, B.; Park, S.; Hwan, k.; “Vibration of thermally post-buckled composite plates embedded with shape memory alloy fibers”, Composite structures,vol. 63, p.p. 179-188, 2004.

[3] Ostachowicz, W.; Krawczuk, M.; Zak, A.; “Dynamics and Buckling of a multilayer composite plate with embedded SMA wires”, Composite Structures, vol. 48, p.p. 163-167, 2008.

[4] Malekzadeh, K.; Kalili, M.R.; Olsson, R.; Jafari, A.; “High-order dynamic response of composite sandwich panels with flexible core under simultaneous low – velocity impact”, International Journal of Solids and Structures, vol. 43, p.p. 6667-6687, 2006.

[5] Shih-Yao, K.; Le-chang, S.; Ke-han, C.; “Buckling analysis of shape memory reinforced composite laminates”, Composite structures, vol. 90, p.p. 188-195, 2009.

[6] . Kalili, M.R.; Shokuhfar, A.; Malekzadeh, K.; Ghasemi, F.; “Low-velocity impact response of active thin-walled hybrid composite structures embedded with SMA wires”, Thin-Walled Structures, vol. 45, p.p. 799-808, 2007.

[7] Ibrahim, H.H.; HeeYoo,H.; SooLee, K.; “Aero-thermo-mechanical characteristics of imperfect shape memory alloy hybrid composite panels”, Journal of Soundand Vibration, p.p. 230-237, 2010.

[8] ملک زاده، کرامت؛ مظفری، علی؛ احمدی، مجتبی؛ " تاثیر الیاف حافظهدار در فرکانسهای طبیعی و شکل مودهای یک ورق کامپوزیت مرکب هوشمند با تکیه گاه مفصلی " ، هفتمین همایش سالانه )بینالمللی( انجمن هوا فضای ایران، صنعتی شریف، 30 بهمن 2 اسفند 1386

[9] Reddy, J.N.; “ Energy principles and variational methods in applied Mechanics”, Department of Mechanical Engineering of Texas, A&M University, 2002.

[10] Rogers, C.A.; Liang, C.; Jia, J.; “Structural modification of simply-supported laminated plates using embedded shape memory alloy fibers”, Composite Structures, Vol. 38, p.p. 569-580, 1999.

[11] آذرنیا، امیرحسین." ارتعاشات آزاد پانل ساندویچی –کامپوزیتی با هسته انعطاف پذیر"، پایان نامه کارشناسی ارشد هوافضا، دانشگاه خواجه نصیر، تهران، 1386

آمار

تعداد مشاهده مقاله: 1,816

تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 881

Journal Management System. Designed by sinaweb.