بررسی لایه‌چینی الیاف و ضخامت لایه‌ها بر روی فرکانس‌های طبیعی شفت کامپوزیتی چرخان
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1085-ISAV (R1)
نویسندگان
1دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشجوی دکتری
2Shahid Beheshti Univ
3ایران، تهران، دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی
چکیده
شفت کامپوزیتی چرخان به صورت گسترده در بسیاری از زمینه‌ها مانند هوافضا و صنایع مربوط به خودرو به دلیل خواص مهندسی مناسب می‌تواند استفاده شود و لذا آینده روشنی برای استفاده از کامپوزیت‌ها در ساخت شفت‌های انتقال قدرت وجود دارد. تعیین دقیق فرکانس طبیعی در طراحی شفت چرخان به ویژه در مورد شفت کامپوزیتی به دلیل خاصیت ناهمسانگردی مواد کامپوزیتی، از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله یک شفت کامپوزیتی توخالی با 8 لایه از جنس کربن / اپوکسی در حالت دو دیسک فولادی در وسط به صورت متقارن که روی تکیه‌گاه‌های ارتجاعی قرار دارد مدل‌سازی می‌شود. معادلات حاکم بر این شفت کامپوزیتی با در نظر گرفتن اثر ژیروسکوپی و اینرسی دورانی، از تئوری تیر مدول معادل اصلاح شده با استفاده از معادلات لاگرانژ استخراج می‌شود. در حالت غیر چرخان، با کدنویسی در نرم‌افزار Matlab و حل عددی، نمودار دامنه بر حسب فرکانس (FRF) بدست می‌آید و با نتایج شبیه‌سازی شفت کامپوزیتی در نرم‌افزار المان محدود Ansys در محیط ACP (Ansys Composite Pre) مقایسه شده و صحت نتایج تأیید می‌گردد. در حالت چرخان، دیاگرام کمپل شفت کامپوزیتی به روش المان محدود Ansys با دیاگرام کمبل پژوهش عرب و همکاران مقایسه شده و صحه‌گذاری انجام می‌گیرد. در نهایت تأثیر پارامترهای مختلف مانند لایه‌چینی الیاف و ضخامت لایه‌های کامپوزیتی بر روی فرکانس‌های طبیعی شفت کامپوزیتی چرخان بررسی می‌شود.
کلیدواژه ها
موضوعات