آنالیز ارتعاشی تیر کامپوزیت پله ای یک سر درگیر با در نظر گرفتن اثر کوپلینگ بین خمش و پیچش

بدون شک مواد کامپوزیت به علت دارا بودن خواص ویژه از قبیل نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت در برابر محیط های خورنده و شیمیایی و قابلیت خیاط دوز بودن برای رسیدن به خواص مکانیکی متنوع، وظیفه مهمی را در ساخت ارائه می دهند. از این رو به تازگی توجه طراحان به این نوع مواد جلب شده است. یکی از ویژگی های ذاتی مواد کامپوزیت، کوپلینگ های الاستیکی ممکن بین حالت های مختلف تغییر فرم است. رفتار کوپلینگی را می توان با پارامتر های لایه ها کنترل کرد. از میان همه سازه های مکانیکی، تیرها به طور گسترده استفاده می شوند. از این رو آنالیز ارتعاشات آزاد سازه های تیر، مخصوصاً حالت تیر کامپوزیت پله ای که اهمیت عملی فراوانی دارند، مهم و قابل ملاحظه است. هدف از این پژوهش بررسی تحلیلی مشخصه های ارتعاشی تیرهای کامپوزیت پله ای یک سر درگیر است. در این بررسی اثرات تغییر فرم برشی، اینرسی چرخشی و کوپلینگ ماده ای بین خمش و پیچش به طور همزمان در نظر گرفته شده است. نتایج این پژوهش در چند مرحله ارائه می شود. بطوریکه در هر مرحله تعدادی از پارامترها ثابت نگه داشته شده و اثر بقیه پارامترها بر روی پاسخ سیستم مطالعه می شود. پاسخ وابسته به هر پارامتر در هر مرحله نیز با پاسخ متناظر تیر اویلر-برنولی مقایسه می شود. در نهایت نتایج بدست آمده با حالت های ارتعاشات آزاد تیر کامپوزیت پله ای بدون حضور کوپلینگ مکانیکی و ارتعاشات آزاد تیر فلزی پله ای مقایسه می شود.