تحلیل دینامیکی تیر تیموشنکو از جنس ماده مرکب روی بستر ویسکوالاستیک تحت تاثیر بار متمرکز متحرک و نیروی محوری

مهندسی مکانیک و ارتعاشات

مقاله 6، دوره 1، شماره 1، دی 1389، صفحه 47-55   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

محمدجواد رضوانی^* ؛ محمدحسین کارگرنوین

چکیده

در این مقاله، تحلیل دینامیکی تیر تیموشنکو از جنس ماده مرکب روی بستر ویسکو الاستیک تعمیم یافته پسترنک تحت اثر بار متمرکز متحرک و نیروی محوری از دیدگاه تئوری مرتبه اول برشی مطالعه شده است. اصولاً تیرهای تحت نیروی محوری ستون نامیده می‌شوند که برای از بین بردن اثر مرزی تیر متناهی،  فرض می‌شود که تیر تا بینهایت گسترده شده باشد. سرعت حرکت بار و خصوصیات هندسی و مکانیکی تیر در طول آن ثابت  می‌باشد.  بستر در نظر گرفته شده شامل سه عامل استهلاک اعم از میرایی قائم، میرایی دورانی و ویسکوزیته لایه برشی و دو عامل سفتی شامل سفتی قائم و دورانی می‌باشد. با استفاده از نرم‌افزارMathematica  روند تحلیل در قالب یک برنامه کامپیوتری درآمده و نتایج به صورت نمودار‌های خیز، نیروی برشی و تنش برحسب فاصله از بار متحرک و تغییر پارامترهای ذکر شده در فوق رسم گردیده‌اند. نتایج حاصل از تحلیل، با نتایج موجود در دیگر مراجع مقایسه شده است.

کلیدواژه‌ها

تیر تیموشنکو- بستر ویسکو الاستیک پسترنک- تیر مرکب- بار متمرکز متحرک و نیروی محوری- تئوری مرتبه اول

اصل مقاله

In this paper, the dynamic analysis of an infinite Timoshenko beam made of composite laminate on a generalized Pasternak viscoelastic foundation is studied. The beam is subjected to a concentrated moving load as well as an axial force. It is assumed that the mechanical properties of the beam change in the direction of the beam thickness, but they remain unchanged in the direction of beam axis. Closed form steady state solutions based on the first-order shear deformation theory are developed. After selection of an appropriate displacement field for the composite beam, by using the principle of total minimum potential energy, the governing partial differential equations of motion are obtained and solved by the method of complex infinite Fourier transformation. The results are presented for deflection, slope, shearing force and stress components. The effects of stiffness, shear layer viscosity coefficients of foundation, velocity of moving loads and axial force on the response of the beam are studied. Finally, the results of some specific cases are compared to other studies and confirm their findings.