ارائه مدل ریاضی قطعات مخروطی دوار توسط محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر

[saba mn 20,993]

[h=1]ارائه مدل ریاضی قطعات مخروطی دوار توسط محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر[/h] [h=3]تهران - ایرنا - محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر مدلی ریاضی ارائه نموده اند که قادر است رفتار ارتعاشی قطعات نانوکامپوزیتی پوسته مخروطی را پیش بینی کند. نتایج این طرح در صنعت هوافضا، صنایع نفت و گاز و نیروگاه های هسته ای قابل استفاده خواهد بود.[/h]

به گزارش ایرنا از ستاد فناوری ویژه نانو، قطعات کامپوزیتی پوسته مخروطی به عنوان اجزای ساختاری در صنایع مدرنی نظیر هوافضا و مکانیک استفاده می شوند.

 

در برخی کاربردها این عناصر تحت چرخش با سرعت زاویه ای ثابت قرار دارند. در نتیجه تنش های اولیه ناشی از نیروهای گریز از مرکز و نیروی کوریولیس (Coriolis) امکان تغییر در ویژگی های ارتعاشی آن ها دور از انتظار نیست. از این رو ارزیابی دقیق ویژگی های ارتعاشی این قطعات تحت شرایط عملیاتی در طراحی و ساخت آن ها ضروری است.

 

به گفته یاسین حیدرپور، این کار تحقیقاتی به بررسی ارتعاشات مواد مرکب تقویت شده با نانولوله های کربنی در پوسته مخروطی دوار می پردازد و چیدمان متفاوت نانولوله ها و همچنین اثرات نیروی کوریولیس بر روی فرکانس پوسته های دوار مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. در واقع تلاش شده تا با بررسی اثرات کوریولیس در سازه های با سرعت چرخش بسیار بالا، مدلی ریاضی برای آن ارائه شود.

 

با این مدل سازی می توان سیستم های دوار و ارتعاشات آن ها را پیش بینی و پاسخ آن ها را بهبود بخشید. این امر موجب افزایش بهره وری، چگالی کم، استحکام بالاو طول عمر زیاد این سازه ها خواهد شد.

 

این محقق در خصوص نتایج به دست آمده گفت :شتاب کوریولیس، نحوه قرار گرفتن نانولوله های کربنی و کسر حجمی آن ها تأثیر چشمگیری بر روی فرکانس پوسته های مخروط دوار می گذارد. به عنوان مثال با افزایش سرعت چرخش پوسته، تأثیر شتاب کوریولیس بر فرکانس ها افزایش می یابد.

 

وی افزود :همچنین در سرعت های بالا و زاویه رأس زیاد پوسته مخروطی، فرکانس های ناشی از چیدمان متقارن نانولوله ها بزرگتر از چیدمان نامتقارن هستند. علاوه براین کسرهای حجمی متفاوت نیز اثرات تنش های اولیه بر فرکانس را تغییر می دهند. مشاهده شده که در مقادیر کم زاویه رأس مخروط، افزایش کسر حجمی، کاهش فرکانس را در پی دارد.

 

نتایج این تحقیقات در مجله Composite Structures منتشر شده است.