Flexural-torsional Vibration Analysis of Thin-walled C-Section Composite Beams

Free vibration of a thin-walled laminated composite beam is studied. A general analytical model applicable to the dynamic behavior of a thin-walled channel section composite is developed. This model is based on the classical lamination theory, and accounts for the coupling of flexural and torsional modes for arbitrary laminate stacking sequence configuration. i.e. unsymmetric as well as symmetric, and various boundary conditions. A displacement-based one-dimensional finite element model is developed to predict natural frequencies and corresponding vibration modes for a thin-walled composite beam. Equations of motion are derived from the Hamilton's principle. Numerical results are obtained for thin-walled composite addressing the effects of fiber angle. modulus ratio. and boundary conditions on the vibration frequencies and mode shapes of the composites.

박벽 C형 복합재료 보의 휨-비틀림 진동 해석

적층된 박벽 복합재료 보의 자유 진동에 관한 연구를 수행하였다. 박벽 C형강 복합재료의 동적 거동에 적용 가능한 일반적인 해석 모델을 개발하였다. 이 모델은 classical lamination theory를 기초로 두고 있으며, 임의의 적층 상태의 구성 즉, 대칭뿐만 아니라 비대칭의 적층 상태, 그리고 다양한 경계조건에 따른 휨과 비틀림 형상의 연계(coupling)을 설명하였다. 변위를 기반으로 한 일차원 유한 요소 모델은 박벽 복합재료 보의 고유 진동수와 그에 대응하는 진동 모드를 예측하기 위해 개발되었다. 운동방정식은 Hamiton의 원리로부터 유도되었으며, 수치적인 결과는 박벽 복합재 보에서 복합재료의 진동수와 모드 형상에 대해 적층각, 계수비, 그리고 경계조건의 영향을 얻을 수 있었다.