تحلیل افت انتقال صوت ورق تقویت شده با گرافن براساس تئوری الاستیسیته سه‌بعدی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد هوافضا-سازه‌های هوایی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران

3 دانشجوی دکتری مکانیک ، دانشکده مهندسی مکانیک ، دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

با توجه به اهمیت رفتار سازه در مقابل امواج اکوستیکی، در این مطالعه سعی شده تا افت انتقال صوت ورق کامپوزیتی تقویت شده با گرافن مورد تحلیل و بررسی قرار گیرد. مواد زیادی به منظور افزایش استحکام و بهبود رفتار وایبرواکوستیکی سازه‌های ساندویچی مورد استفاده قرار گرفته‌اند که گرافن یکی از آن‌ها بوده و طی چند سال اخیر محققان زیادی را به پژوهش در این باره واداشته است. به منظور استخراج معادلات حاکم بر مسئله از تئوری الاستیسیته سه‌بعدی استفاده شده و به منظور حل معادلات روش تحلیلی و دقیق بردار حالت به کار گرفته شده است. برای بررسی اعتبار نتایج بدست آمده به کمک مطالعات پیشین، از دو پژوهش که افت انتقال صوت ورق را بررسی کرده‌اند، استفاده شده است. در ادامه برای یافتن پارامترهای موثر روی مقدار افت انتقال صوت ورق، تغییرات کسر وزنی گرافن، ضخامت ورق، زاویه موج برخوردی، ضخامت صفحات نازک گرافن (GPLs) و عرض GPL بررسی شده است. در نهایت نتایج عددی حاکی از آن بوده که افزودن گرافن به ماده کامپوزیتی باعث افزایش استحکام آن شده و در نتیجه رفتار سازه را در مقابل فشار امواج اکوستیکی بهبود بخشیده است. هم‌چنین افزایش ضخامت ورق نیز تاثیر مثبتی روی افت انتقال صوت داشته و بررسی تغییرات عرض GPLها با طول ثابت نشان داده که تاثیر چندانی روی رفتار وایبرواکوستیک سازه نخواهد داشت.

کلیدواژه‌ها