Ідентифікація магнетореологічних властивостей шару під час застосування уточненої теорії згину балок

I. B. Butyter, B. M. Diveyev

Анотація


Наведено динамічні характеристики шаруватих балок, що складаються зі жорстких зовнішніх та внутрішніх шарів з магнетореологічними (МР) властивостями. Визначено вплив магнетного поля на амплітудно-частотні властивості і демпфування шаруватих балок для різних МР матеріалів шарів. Застосовано адаптивний метод точного встановлення розподілу напру­жень у багатошарових пластинах за циліндричного згину. Описана уточнена теоретична модель містить деформації кожного шару, в тому числі деформації поперечного зсуву та поперечну нормальну, а також врахо­вує нелінійність переміщень по товщині пластини. Отримані співвід­ношен­ня застосовано для ідентифікації модулів МР шарів.

 

Зразок для цитування: І. Б. Бутитер, Б. М. Дівеєв, “Ідентифікація магнетореологічних властивостей шару під час застосування уточненої теорії згину балок”, Прикл. проблеми механіки і математики, Вип. 23, 76–86 (2025), https://doi.org/10.15407/apmm2025.23.76-86

 



Ключові слова


магнетореологічні матеріали, шаруваті балки, вібрація, уточнена теорія, демпфування, ідентифікація

Посилання


V. Ramesh Babu, R. Vasudevan, "Dynamic analysis of tapered laminated composite magnetorheological elastomer (MRE) sandwich plates," Smart Mater. Struct., 25, No. 3, Article 035006, 19 p. (2016), https://doi.org/10.1088/0964-1726/25/3/035006

C. Bellan, G. Bossis, "Filed dependence of viscoelastic properties of magnetorheological elastomers," Int. J. Modern Phys. B, 16, Iss. 17 n. 18, 2447-2453 (2002), https://doi.org/10.1142/S0217979202012499

I. Butiter, B. Diveyev, I. Kogut, M. Marchuk, N. Shcherbina, "Identification of elastic moduli of composite beams by using combined criteria," Mekh. Kompoz. Mater., 48, No. 6, 923-936 (2012) (in Russian); English translation: Mech. Compos. Mater., 48, No. 6, 639-648 (2013), https://doi.org/10.1007/s11029-013-9308-8

E. Carrera, "Historical review of Zig-Zag theories for multilayered plates and shells," Appl. Mech. Rev., 56, No. 3, 287-308 (2003), https://doi.org/10.1115/1.1557614

B. Diveyev, I. Butiter, N. Shcherbina, ". Identifying the elastic moduli of composite plates by using high-order theories. Part 1. Theoretical approach," Mekh. Kompoz. Mater., 44, No. 1, 35-50 (2008) (in Russian); English translation: Mech. Compos. Mater., 44, No. 1, 25–36 (2008). https://doi.org/10.1007/s11029-008-0004-z

B. Diveyev, I. Butyter, N. Shcherbyna, "Identifying the elastic moduli of composite plates by using high-order theories. 2. Theoretical-experimental approach," Mekh. Kompoz. Mater., 44, No. 2, 207-216 (2008) (in Russian); English translation: Mech. Compos. Mater., 44, No. 2, 139-144 (2008), https://doi.org/10.1007/s11029-008-9003-3

B. Diveyev, S. Konyk, M. J. Crocker, "Dynamic properties and damping predictions for laminated plates: High order theories - Timoshenko beam," J. Sound Vib, 413, 173-190 (2018), https://doi.org/10.1016/j.jsv.2017.10.017

M. Eshaghi, S. Rakheja, R. Sedaghati, "An accurate technique for pre-yield characterization of MR fluids," Smart Mater. Struct., 24, No. 6, Article 065018, 13 p. (2015), https://doi.org/10.1088/0964-1726/24/6/065018

H. Hu, S. Belouettar, M. Potier-Ferry, E. M. Daya, "Review and assessment of various theories for modeling sandwich composites," Compos. Struct., 84, No. 3, 282-292 (2008), https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2007.08.007

M. R. Jolly, J. D. Carlson, B. C. Muñoz, A. Bullions, "The magnetoviscoelastic response of elastomer composites consisting of ferrous particles embedded in a polymer matrix," J. Intell. Mater. Syst. Struct., 7, No. 6, 613-622 (1996), https://doi.org/10.1177/1045389X9600700601

R. Manoharan, R. Vasudevan, A. K. Jeevanantham, "Dynamic characterization of a laminated composite magnetorheological fluid sandwich plate," Smart Mater. Struct., 23, No. 2, Article 025022, 16 p. (2014), https://doi.org/10.1088/0964-1726/23/2/025022

B. Nayak, S. K. Dwivedy, K. S. R. K. Murthy, "Dynamic analysis of magnetorheological elastomer based sandwich beam with conductive skins under various boundary conditions," J. Sound Vib., 330, No. 9, 1837-1859 (2011), https://doi.org/10.1016/j.jsv.2010.10.041

J. Rabinow, "Magnetic fluid torque and force transmitting device," US Patent 2575360 (1951).

V. Rajamohan, S. Rakheja, R. Sedaghati, "Vibration analysis of a multi-layer beam containing magnetorheological fluid," Smart Mater. Struct., 19, No. 1, Article 015013, 12 p. (2010), https://doi.org/10.1088/0964-1726/19/1/015013

T. Shiga, A. Okada, T. Kurauchi, "Magnetoviscoelastic behavior of composite gels," J. Appl. Polym. Sci., 58, No. 4, 787-792 (1995), https://doi.org/10.1002/app.1995.070580411

Q. Sun, J. X. Zhou, L. Zhang, "An adaptive beam model and dynamic characteristics of magnetorheological materials," J. Sound Vib., 261, No. 3, 465-481 (2003), https://doi.org/10.1016/S0022-460X(02)00985-9

M. Abdalaziz, H. Vatandoost, R. Sedaghati, S. Rakheja, "Design and experimental characterization of a bypass magnetorheological damper featuring variable stiffness and damping," Smart Mater. Struct., 32, No. 3, 035011 (20pp) (2023), https://doi.org/10.1088/1361-665X/acb474

M. Yalcintas, H. Dai, "Magnetorheological and electrorheological materials in adaptive structures and their performance comparison," Smart Mater. Struct., 8, No. 5, 560-573 (1999), https://doi.org/10.1088/0964-1726/8/5/306

Z. F. Yeh, Y. S. Shih, "Dynamic characteristics and dynamic instability of magnetorheological material-based adaptive beams," J. Compos. Mater., 40, No. 15, 1333-1359 (2006), https://doi.org/10.1177/0021998306059715

Z. G. Ying, Y. Q. Ni, "Micro-vibration response of a stochastically excited sandwich beam with a magnetorheological elastomer core and mass," Smart Mater. Struct., 18, No. 9, Article 095005 (2009), https://doi.org/10.1088/0964-1726/18/9/095005

G. Y. Zhou, Q. Wang, "Study on the adjustable rigidity of magnetorheological elastomer-based sandwich beams," Smart Mater. Struct., 15, No. 1, 59-74 (2006), https://doi.org/10.1088/0964-1726/15/1/035


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.