In- plane dynamic stability analysis of laminated curved beams

Abstract

Bu çalışmada, düzlem içerisinde belirli bir eğriliğe sahip tabakalı kompozit dairesel bir yay parçasının merkez açısının, tabakalardaki fiber açılarının ve eğrilik yarıçapının değişiminin doğal frekans, statik ve dinamik stabiliteye etkileri sonlu elemanlar metodu kullanılarak araştırılmıştır. Bu analizde kullanılan sonlu eleman modelinin oluşturulması için Sabir ve Ashwell'in yerdeğiştirme fonksiyonları kullanılmıştır. Bunun yanında, düzlemiçi titreşim ve burkulma analizi yapılmıştır. Ayrıca birinci doğal frekans ve burkulma yükü değerleri Ansys'den elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmış ve eğri çubuğun merkez açısının, tabakalardaki fiber açılarının, eğrilik yarıçapı değişimin ve, statik ve dinamik yük parametresinin kararlılık bölgeleri üzerindeki etkileri grafikler ile gösterilmiştir. Bunun yanında kompozit eğri çubuk için doğal frekans, kritik burkulma yükü ve dinamik kararlılık analizleri karşılaştırılmıştır. In this study, the effects of variations of subtended angle, orientation angle and curvature of a laminated composite arc, having an in-plane curvature, on the natural frequencies, static and dynamic stability have been investigated by using the Finite Element Method. Sabir and Ashwell?s displacement functions have been used to develop a finite element model to employ in this study. In-plane vibration and in-plane buckling analyses are also studied. In addition, the results obtained from this study are compared with the results obtained from Ansys for the fundamental natural frequency and critical buckling load. The effects of variations of subtended angle, orientation angle and curvature of curved beam and static and dynamic load parameters on the stability regions are shown in graphics. Moreover, analysis of natural frequencies, buckling and dynamic stability for curved composite beams are also compared.