Değişken Kesitli Kompozit Çubukların Dinamik Davranışını Etkileyen Faktörlerin incelenmesi

Abstract

Degişken kesitli doğru eksenli kompozit çubuklarm dinamik davranışlı Laplace uzayonda teorik olarak incelenmiştir. Degisken kesitli dogru eksenli kompozit çubukları idare eden denklemler Timoshenko çubuk teorisi kullanarak elde edilmiştir. Formülasyonda, dönme ataleti, eksenel ve kayma deformasyonu etkileri göz önüne alınmıştır. Çubuk malzemesi homojen, lineer elastik ve anizotropik kabul edilmiştir. Laplace uzaymda elde edilen skaler formdaki adi diferansiyel denklemler, problemin dinamik rijitlik matrisini kesin olarak hesaplamak için tamamlayıcı fonksiyonlar yöntemi yardımıyla sayisal olarak çözülmektedir. Elde edilen çözümler, Durbin'in saysal ters Laplace dönüşüm yöntemi kullamlarak zaman uzayma dönüştürülmektedir. Degişen kesitli dogru eksenli kompozit çubuklarm serbest ve zorlanmış titresim analizi yaplımıştır. Serbest titresim, zorlanmls titresimin özel hali olarak incelenmiştir. Simr şartları, kesit degişim parametresi, El/E2 oram, tabaka açlslmn serbest ve zorlanml$ titresime etkileri araştırılmıştır. Bu çalışmada elde edilen sonuçlann ANSYS sonuçları ile uyum içinde oldugu görülmüştür.

The dynamic behavior of composite straight rods with variable cross-section is theoretically investigated in the Laplace domain. The governing equations for composite straight beams with variable cross-section are obtained using Timoshenko beam theory. The effect of the rotary inertia, axial and shear deformations are considered in the formulations. The material of the rod is assumed to be homogeneous, linear elastic and anisotropic. Ordinary differential equations in scalar fom obtained in the Laplace domain are solved numerically using the complementary functions method to calculate the dynamic stiffness matrix of the problem accurately. The solutions obtained are transformed to the real space using the Durbin's numerical inverse Laplace transform method. The free and forced vibrations of composite straight rods with variable cross-section are analyzed. The free vibration is then taken into account as a special case of forced vibration. The effects of boundary conditions, nonuniformity parameter, ratio of El/E2 and lamination angle on free and forced vibrations are investigated. The results obtained in this stüdy are found to be in good agreement with those obtained from ANSYS.