مدلسازی کنترل ارتعاشات تیر کامپوزیتی چند لایه با استفاده از لایه‌های مگنتواستریکتیو

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه زنجان

چکیده

امروزه توجه زیادی به کنترل ارتعاشات سازه‌ها با مواد هوشمند می‌شود. این مواد به علت فرکانس بالا، وزن و حجم کم، تبدیل آسان انرژی الکتریکی به مکانیکی و بالعکس و... بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. از جمله موارد استفاده این مواد می‌توان به صنایع هوافضا (برای مثال در باله‌های موشک، پره‌های روتور هلیکوپتر، ماهواره‌ها و ... )، صنایع دریایی (حذف نویز و ارتعاشات در زیردریایی‌ها، ...)، وسایل ورزشی، خرپاهای فضایی و ... اشاره کرد. در این مطالعه نحوه کنترل ارتعاشات یک تیر کامپوزیتی با استفاده از لایه‌های هوشمند مگنتواستریکتیو مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور حل معادله‌ی حرکت تیر هوشمند با تکیه گاه ساده از روش ناویر استفاده شده و در ادامه تاثیر ضخامت لایه‌ی مگنتواستریکتیو، فاصله لایه مگنتواستریکتیو، جنس کامپوزیت و چیدمان الیاف در جذب ارتعاشات مورد مطالعه قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Vibration control of laminated composite beam with magnetostrictive layers

نویسندگان [English]

  • Omid Rahmani
  • Reza Bayat
چکیده [English]

Structural vibration control using intelligent materials has received much attention nowadays. These materials due to their high frequency, low weight and volume, easy convert electrical energy into mechanical and vice versa are being used increasingly in the aerospace industry (for example missiles fin, helicopter rotor blades, satellites, etc.), Marine (Noise and Vibration in submarines, ...), sports equipment as well as space trusses. This study deals with the vibration control of a laminated composite beam using smart magnetostrictive layers. The Navier method has been used to solve the vibration problem of simply supported beams. In the following the effect of the magnetostrictive layers thickness, composite lay-up and magnetic field on the vibration behavior of smart beam has been studied.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Smart materials
  • Vibration control
  • Laminated composite beam
  • Magnetostrictive materials
[1] رحیمی، غ. ح. ، طورانی، ح. ،  جدایی، ا.(1391)، "تحلیل خمش و ارتعاشات آزاد تیر هدفمند پیزوالکتریک روی بستر الاستیک"، بیستمین کنفرانس بین‌المللی مهندسی مکانیک ، شیراز، دانشگاه شیراز.
[2] طهانی، م. ، ژرفی، ح.(1387)، "کنترل فعال ارتعاشات تیرهای کامپوزیتی با استفاده از لایه‌های پیزوالکتریک"،شانزدهمین کنفرانس بین‌المللی مهندسی مکانیک ، کرمان، دانشگاه کرمان.
[3] Reddy, J. N., Barbosa, J. I.(2000).‘‘on vibration suppression of magnetostrictive beam’’. Smart Material Structures, Vol. 9, pp. 49-58.
[4] Zhou, H. M., Zhou, Y. H.(2007).“Vibration suppression of laminated composite beams using actuators of giant magnetostrictive materials”.Smart Material Structures, Vol. 16, pp.198–206.
[5] Garcia Lage, R., MotaSoares, C.M., MotaSoares, C.A., Reddy, J.N.(2004). “Layerwise partial mixed finite element analysis of magneto-electro-elastic plates”. Computers & Structures, Vol. 82, pp. 1293–1301.
[6] Bhattacharya, B., Buravalla V. R., Patsias S., Tomlinson, G. R.(2000).“Active and passive vibration control of flexible structures using a combination of magnetostrictive and ferromagnetic alloys”.Fifth European Conference on Smart Structures and Materials, Scotland.
[7] Reddy, J. N.(1997), “Mechanics of Laminated Composite Plates: Theory and Analysis”. CRC Press, Boca Raton.