تحلیل ارتعاشی پوسته استوانه ای FML بهینه شده بر اساس معیار ماکزیمم فرکانس طبیعی تحت شرایط مرزی مختلف

در این مقاله ساختار پوسته های استوانه ای چند لایه فلز و کامپوزیت که به اختصار به آنها FML گفته می شود با هدف دستیابی به بیشترین فرکانس طبیعی مورد بهینه سازی قرار گرفته اند. به این منظور ترتیب چینش لایه های فلز و کامپوزیت نسبت به یکدیگر و همچنین زوایای قرار گیری لایه های کامپوزیتی پوسته استوانه ای FML مرتبا تغییر کرده و برای هر حالت فرکانس طبیعی پوسته استخراج گردیده و در نهایت ساختاری از پوسته که منجر به بیشترین فرکانس طبیعی گردیده به عنوان ساختار بهینه پوسته هیبریدی تعیین گردیده است. به منظور استخراج معادلات حاکم از اصل همیلتون و روش انرژی و برای مدلسازی جابجایی های پوسته از تئوری برشی مرتبه اول استفاده شده است. برای تعیین پاسخ ارتعاشات آزاد ، با استفاده از سری های فوریه مساله مورد نظر تبدیل به یک مساله مقادیر ویژه گردیده و مورد تحلیل قرار گرفته است. یکی از مهمترین نوآوری های این پژوهش ایجاد یک برنامه کامپیوتری جامع به منظور بهینه سازی پوسته های هیبریدی می باشد. به این منظور برنامه ای در محیط نرم افزار متلب نوشته شده و با لینک آن با نرم افزار المان محدودی آباکوس پوسته های FML با ساختارهای متفاوت مورد بهینه سازی قرار گرفته اند. برنامه نوشته شده امکان تحلیل و بهینه نمودن پوسته های FML با هر تعداد لایه های فلز و کامپوزیت، هر نوع زاویه قرارگیری الیاف و تحت هر نوع شرایط مرزی را دارا می باشد. نتایج مورد نظر در این مقاله برای شرایط مرزی دوسرلولا و دو سرگیردار و ترکیب های مختلف از زوایای 0، 30، 60 و 90 درجه برای لایه های کامپوزیتی استخراج گردیده است.