TY - JOUR

T1 - ДИССИПАТИВНЫЕ СВОЙСТВА ТРЕХСЛОЙНЫХ КОМПОЗИТНЫХ СТРУКТУР. 4. ЧИСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

AU - Ярцев, Борис Александрович

AU - Рябов, Виктор Михайлович

AU - Паршина, Людмила Валентиновна

PY - 2022/7/5

Y1 - 2022/7/5

N2 - Объект и цель научной работы. Объектом исследования является трехслойная пластина, образованная двумя жесткими анизотропными слоями и мягким средним изотропным слоем из вязкоупругого полимера. Каждый жесткий слой представляет собой анизотропную структуру, формируемую конечным числом произвольно ориентированных ортотропных вязкоупругих слоев композитов.Цель работы - исследование влияния ориентации армирования жестких слоев, относительной толщины мягкого слоя изотропного вязкоупругого полимера и температуры окружающей среды на величины собственных частот и коэффициентов механических потерь связанных затухающих колебаний симметричной и асимметричной безопорных вязко-упругих трехслойных композитных пластин.Материалы и методы. Численный эксперимент с помощью компьютерной программы, реализующей предложенный ранее метод решения связанных дифференциальных уравнений затухающих колебаний анизотропных трехслойных пластин [2].Основные результаты. Показано, что в безопорной глобально моноклинной симметричной трехслойной прямоугольной пластине возникает изгибно-крутильное взаимодействие, порождающее взаимные трансформации собственных форм связанных мод колебаний в случае, если хотя бы в одном из направлений пластины одна из собственных форм характеризуется четным числом четвертей волны, а другая собственная форма - нечетным числом четвертей волны. В безопорной глобально ортотропной асимметричной трехслойной прямоугольной пластине возникает взаимодействие изгибных мод колебаний в двух взаимно ортогональных плоскостях, если в главных направлениях пластиныобе собственные формы характеризуются либо четным, либо нечетным числом четвертей волны.Установлено, что каждой моде собственных колебаний как симметричных, так и асимметричных трехслойных пластин соответствует эффективная относительная толщина мягкого слоя изотропного вязкоупругого полимера, соответствующая максимальному уровню диссипативных свойств. Дальнейшее увеличение относительной толщины часто сопровождается снижением величин коэффициентов механических потерь. Продемонстрировано существенное влияние температуры окружающей среды на величины собственных частот и коэффициентов механических потерь всех рассматриваемых мод колебаний симметричных и асимметричных безопорных прямоугольных трехслойных композитных пластин.Заключение. Установлено, что связанные затухающие колебания симметричной трехслойной пластины описываются двумя системами дифференциальных уравнений, структуры которых близки структурам систем соответствующих дифференциальных уравнений, описывающих затухающие колебания квазиоднородной моноклинной пластины. В то же время связанные затухающие колебания асимметричной трехслойной пластины описываются двумя системами дифференциальных уравнений, совпадающими с системами соответствующих дифференциальных уравнений, описывающих затухающие колебания глобально ортотропной трехслойной пластины.

AB - Объект и цель научной работы. Объектом исследования является трехслойная пластина, образованная двумя жесткими анизотропными слоями и мягким средним изотропным слоем из вязкоупругого полимера. Каждый жесткий слой представляет собой анизотропную структуру, формируемую конечным числом произвольно ориентированных ортотропных вязкоупругих слоев композитов.Цель работы - исследование влияния ориентации армирования жестких слоев, относительной толщины мягкого слоя изотропного вязкоупругого полимера и температуры окружающей среды на величины собственных частот и коэффициентов механических потерь связанных затухающих колебаний симметричной и асимметричной безопорных вязко-упругих трехслойных композитных пластин.Материалы и методы. Численный эксперимент с помощью компьютерной программы, реализующей предложенный ранее метод решения связанных дифференциальных уравнений затухающих колебаний анизотропных трехслойных пластин [2].Основные результаты. Показано, что в безопорной глобально моноклинной симметричной трехслойной прямоугольной пластине возникает изгибно-крутильное взаимодействие, порождающее взаимные трансформации собственных форм связанных мод колебаний в случае, если хотя бы в одном из направлений пластины одна из собственных форм характеризуется четным числом четвертей волны, а другая собственная форма - нечетным числом четвертей волны. В безопорной глобально ортотропной асимметричной трехслойной прямоугольной пластине возникает взаимодействие изгибных мод колебаний в двух взаимно ортогональных плоскостях, если в главных направлениях пластиныобе собственные формы характеризуются либо четным, либо нечетным числом четвертей волны.Установлено, что каждой моде собственных колебаний как симметричных, так и асимметричных трехслойных пластин соответствует эффективная относительная толщина мягкого слоя изотропного вязкоупругого полимера, соответствующая максимальному уровню диссипативных свойств. Дальнейшее увеличение относительной толщины часто сопровождается снижением величин коэффициентов механических потерь. Продемонстрировано существенное влияние температуры окружающей среды на величины собственных частот и коэффициентов механических потерь всех рассматриваемых мод колебаний симметричных и асимметричных безопорных прямоугольных трехслойных композитных пластин.Заключение. Установлено, что связанные затухающие колебания симметричной трехслойной пластины описываются двумя системами дифференциальных уравнений, структуры которых близки структурам систем соответствующих дифференциальных уравнений, описывающих затухающие колебания квазиоднородной моноклинной пластины. В то же время связанные затухающие колебания асимметричной трехслойной пластины описываются двумя системами дифференциальных уравнений, совпадающими с системами соответствующих дифференциальных уравнений, описывающих затухающие колебания глобально ортотропной трехслойной пластины.

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=49178322

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/8791a4e9-3ad0-3793-a007-c1c0a6e2d547/

U2 - DOI: 10.24937/2542-2324-2022-3-401-58-70

DO - DOI: 10.24937/2542-2324-2022-3-401-58-70

M3 - статья

SP - 58

EP - 70

JO - ТРУДЫ КРЫЛОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА

JF - ТРУДЫ КРЫЛОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА

SN - 2542-2324

IS - 3(401)

ER -