آناليز ديناميكي ورق هاي مركب با اعمال آسيب جداشدگي لايه ها تحت بارهاي حرارتي و رطوبتي به روش نوار محدود

Dynamic analysis of composite plates with delaminations under hygrothermal loads using finite strip method

در اين مقاله تأثير تغييرات شرايط محيطي از جمله درجه حرارت و رطوبت محيط بر روي فركانس ارتعاش آزاد ورق‌هاي لايه‌اي مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين تأثير عوامل مختلفي نظير مشخصات هندسي مدل، شرايط تكيه‌گاهي، ضخامت ورق و زاويه قرارگيري لايه‌ها بر روي فركانس ارتعاش همزمان با اعمال شرايط مختلف حرارتي و رطوبتي مورد مطالعه قرار گرفته است. براي اين منظور از روش نوار محدود استفاده شده است كه داراي توابع مثلثاتي در جهت طولي و توابع چند جمله‌اي در جهت عرضي نوار مي‌باشد. براي در نظر گرفتن اثر تنش‌هاي برشي تئوري برشي مرتبه اول به كار گرفته شده است. در ادامه اثر جداشدگي لايه‌هاي ورق مركب در شرايط مختلف نيز بررسي شده و تاثير ميزان جداشدگي و محل آن بر فركانس ارتعاش آزاد ارزيابي مي‌شود. نتايج حاصله نشان مي‌دهد كه منظور نمودن اثرات محيطي مثل دما و رطوبت مي‌تواند تغييرات قابل ملاحظه‌اي را در فركانس طبيعي ارتعاش آزاد ورق‌هاي لايه‌اي ايجاد كند كه اين تاثير در زمان ايجاد جدايش بين لايه‌ها اثر بيشتري دارد.

In this paper the effect of hygrothermal conditions such as temperature and moisture on free vibration frequency of composite plate is investigated. In addition, the effect of different properties such as geometry of model, support conditions, plate thickness and orientation of layers on vibration of composite laminated plate is investigated. The finite strip method is used by trigonomic functions in longitudinal direction and polynomial functions in transverse direction. The first shear order deformation theory was used to consider the shear stress effect in thickness of plate. Finally, the effect of delamination of composite plates is considered and the effect of the amount and place of delamination are evaluated on free vibration frequency of laminated plates. The results show that considering the changing in tempreture and moisture of laminated plates is caused the big changing in natural frequency of free vibration of such plates, especially, when the delamination of layers are occoured.