طراحی ایزوله¬سازی ارتعاش برای غشاءهای تقویت¬شده پریودیک با روش المان محدود Wave

سازه¬های غشائی سخت شده به دلیل قدرت ویژه و منحصر بفرد خود، به ویژه در اجزای مربوط به صنعت هوا-فضا پیوسته مورد استفاده قرار می¬گیرند. این مقاله یک روش المان محدود Wave اصلاح شده را ارائه می¬دهد که می¬تواند به طور موثری برای پیش¬بینی ویژگی¬های شکاف باند در ساختارهای پوسته¬ای سخت شده مورد استفاده قرار گیرد. برای تأیید اعتبارسنجی و کارایی Wave FEM، یک پوسته موتور هواپیما، که معمولایک سازه غشایی تقویت شده است، مورد استفاده قرار گرفت. توافق مناسب بین روش المان محدود موجی و روش المان محدود کلاسیک برای شرایط مرزی مختلف یافت شد. بدین ترتیب بر اساس Wave FEM، یک روش موثر جهت انتخاب موج به منظور فیلتر کردن مدهای شعاعی یک ساختار غشائی ارائه شده است. علاوه بر این، یک استراتژی بهینه با ترکیبی از Wave FEM و الگوریتم ژنتیک برای ساختارهای پوسته¬ای تقویت شده پریودیک ارائه شده است. شکاف باند مطلوب خارج از صفحه و جرم کل ساختار می¬تواند با استراتژی بهینه¬سازی تحت یک بار آیرودینامیکی به دست آید. نتایج همچنین نشان دادندکه پارامترهای هندسی تقویت¬کننده¬ها می¬توانند به صورتی انتخاب شوند که ارتعاش خارج از صفحه

Periodically stiffened shell structures are widely used due to their excellent specific strength, in particular for aeronautical and astronautical components. This paper presents an improved Wave Finite Element Method (FEM) that can be employed to predict the band-gap characteristics of stiffened shell structures efficiently. An aero-engine casing, which is a typical periodically stiffened shell structure, was employed to verify the validation and efficiency of the Wave FEM. Good agreement has been found between the Wave FEM and the classical FEM for different boundary conditions. One effective wave selection method based on the Wave FEM has thus been put forward to filter the radial modes of a shell structure. Furthermore, an optimisation strategy by the combination of the Wave FEM and genetic algorithm was presented for periodically stiffened shell structures. The optimal out-of-plane band gap and the mass of the whole structure can be achieved by the optimisation strategy under an