کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4920429 1429095 2017 20 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Analytical solution for free vibrations of rotating cylindrical shells having free boundary conditions
ترجمه فارسی عنوان
راه حل تحلیلی برای ارتعاش آزاد پوسته های استوانه ای چرخشی که دارای شرایط مرزی آزاد هستند
کلمات کلیدی
لرزش، پوسته استوانه ای مدور، شرایط مرزی رایگان پوسته چرخشی، پایه الاستیک حالت دوار، روش های تحلیلی، فرکانس طبیعی، اشکال حالت،
ترجمه چکیده
در این مقاله ارتعاش آزاد پوسته های استوانه ای چرخشی با هر دو انتهای آزاد مطالعه شده است. مدل مورد استفاده همچنین اجازه می دهد تا برای در نظر گرفتن یک پایه انعطاف پذیر را پشتیبانی از پوسته به معنای سفتی توزیع شعاعی و محوری. علاوه بر این، تنش محدب (استرس هوپ) که ممکن است به دلیل فشار یا نیروهای گریز از مرکز باشد، مورد توجه قرار گیرد. فرکانس طبیعی و شکل حالت دقیقا برای هر دو پوسته ثابت و برای پوسته هایی که با سرعت زاویه ای ثابت در اطراف محور سیلندر چرخش دارند تعیین می شود. توابع مثلثاتی برای پروفایل های شکل حالت دور دور فرض می شود و مجموع هشت توابع نمایشی وزنی برای پروفایل های شکل حالت محوری فرض می شود. شکل کارکردی پروفیل های محوری به شدت با ریشه های یک چندجمله ای مشخصه ای که در فرآیند رضایت معادلات حرکت اتفاق می افتد، متفاوت است. در کارهای که قبلا منتشر شده است اغلب فرض شده است که ریشه ها دو واقعی، دو خیالی و دو جفت پیچیده پیچیده است. در مطالعه حاضر، مجموع هشت نوع ریشه ها برای تعیین مجموعه ای از اشکال حالت، یا برای پوسته های ثابت یا برای چرخش نشان داده شده است. نتایج با استفاده از مدل تحلیلی توسعه یافته با نتایج مطالعات تجربی مقایسه شده و توافق بسیار خوبی به دست می آید. همچنین یک مطالعه پارامتری انجام شده است که در آن اثرات سختی پایه الاستیک و سرعت چرخش بررسی می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات مهندسی ژئوتکنیک و زمین شناسی مهندسی
پیش نمایش مقاله
راه حل تحلیلی برای ارتعاش آزاد پوسته های استوانه ای چرخشی که دارای شرایط مرزی آزاد هستند
چکیده انگلیسی
In this paper free vibrations of rotating cylindrical shells with both ends free are studied. The model used also allows for considering a flexible foundation supporting the shell in the sense of a radial and circumferential distributed stiffness. Furthermore, a circumferential tension (hoop stress) which may be due to pressurisation or centrifugal forces is taken into account. Natural frequencies and mode shapes are determined exactly for both stationary shells and for shells rotating with a constant angular speed around the cylinder axis. Trigonometric functions are assumed for the circumferential mode shape profiles, and a sum of eight weighted exponential functions is assumed for the axial mode shape profiles. The functional form of the axial profiles is shown to greatly vary with the roots of a characteristic bi-quartic polynomial that occurs in the process of satisfying the equations of motion. In the previously published work it has been very often assumed that the roots are two real, two imaginary, and two pairs of complex conjugates. In the present study, a total of eight types of roots are shown to determine the whole set of mode shapes, either for stationary or for rotating shells. The results using the developed analytical model are compared with results of experimental studies and very good agreement is obtained. Also, a parametric study is carried out where effects of the elastic foundation stiffnesses and the rotation speed are examined.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Engineering Structures - Volume 132, 1 February 2017, Pages 152-171
نویسندگان
, , , , , ,