اصلاح رفتار ارتعاشی آزاد در تیر تیموشنکوی دوار دارای ترک با استفاده از اتصالات پیزوالکتریک و به کارگیری روش تبدیل دیفرانسیل

در این مقاله یک روش تحلیلی جهت استفاده از اتصالات پیزوالکتریک برای اصلاح رفتار ارتعاشی آزاد در یک تیر دورانی ترک دار ارائه می شود. معادلات تیر بر مبنای تئوری تیموشنکو و با در نظر گرفتن اثر تغییر شکل برشی و اینرسی دورانی به دست می آیند. معیار مورد استفاده جهت اصلاح ترک افزایش فرکانس اول تیر دارای ترک و منطبق کردن آن بر فرکانس تیر سالم است. بدین منظور یک ولتاژ خارجی به وصله پیزوالکتریک متصل به تیر اعمال می شود که از میزان نقش ترک بر تغییر ویژگی های ارتعاشی تیر می کاهد. ابتدا معادلات دیفرانسیلی کوپل تیر تیموشنکو با روش مودهای فرضی از هم جدا می شوند. سپس تیر تر کدار به صورت بخش هایی بدون ترک مدل می شود که در محل ترک با دو فنر خطی، یکی کششی و دیگری پیچشی، به هم متصل شده اند. در نهایت با استفاده از روش نیمه تحلیلی تبدیل دیفرانسیل، فرکانس های طبیعی و شکل مودهای سیستم به دست می آیند. با انجام یک شبیه سازی عددی، تاثیر پارامترهای مختلف بر ضریب اصلاح ترک مطالعه می گردد. اعتبار روش ارائه شده با مقایسه نتایج آن با مقادیر موجود در سایر مقالات مورد بررسی قرار می گیرد که تطابق قابل قبولی بین نتایج مشاهده می شود.