کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4922766 1430196 2016 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Periodic response predictions of beams on nonlinear and viscoelastic unilateral foundations using incremental harmonic balance method
ترجمه فارسی عنوان
پیش بینی های پاسخ های دوره ای پرتوها در پایه های یکپارچه غیر خطی و واسکولاستیک با استفاده از روش تعادل هارمونیک افزایشی
ترجمه چکیده
ساختمانها، مسیرهای راه آهن، رشته های حفاری و خطوط دریایی دریایی به عنوان ساختارهای پایه الاستیک به منظور بررسی رفتار واکنش در بسیاری از کاربردهای مهندسی مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین فومهای پلی اورتان انعطاف پذیر برای استفاده در مبلمان، صنایع پت و صنایع خودرو، به عنوان پایه و اساس استفاده می شود و رفتار پیچشی غیرخطی پیچیده را نشان می دهد. چالش این است که مدل های سیستم هایی را که شامل این مواد فوم هستند را توسعه دهیم و قادر به پیش بینی رفتار در گستره وسیعی از شرایط بارگیری باشند. حتی با استفاده از مدل های ساده تر که معمولا در ادبیات استفاده می شود، برای پیش بینی پاسخ حالت پایدار این سازه ها به بارهای استاتیک و هارمونیکی، هزینه پردازشی گران است. در این کار، یک پرتو پین شده با یک پایه واسکولا است که می تواند به تنش و فشرده سازی واکنش نشان دهد یا تنها در فشرده سازی به کار گرفته شود. مدل توسعه یافته در اینجا قادر به پیش بینی پاسخ به نیروهای استاتیک و دینامیکی است، چه متمرکز و چه توزیع. اگر بنیاد تنها در فشرده سازی واکنش نشان می دهد، منطقه تماس با حرکت پرتو تغییر می کند و تخمین منطقه تماس ناشناخته به روش راه حل تکرار جاسازی شده است. راه حل حالت پایدار به صورت مجموع تعداد دلخواهی از یک پرتو بدون پانل متصل شده بیان می شود و روش گالرکین برای استخراج معادلات برای دامنه های مودال استفاده می شود. تعادل افزاینده هارمونیک برای ایجاد پیش بینی های پاسخ فرکانسی حالت پایدار بیشتر کارآمد است و از روش پیوستگی طول شانه ای برای ردیابی هر دو شاخه های راه حل ثابت و ناپایدار استفاده می شود. با استفاده از این راه حل های محاسباتی کارآمد راه حل، می توان کشف طیف گسترده تر از شرایط بارگیری و همچنین سرعت تعیین تعداد حالت های مورد نیاز برای همگرایی راه حل دوره ای است. با استفاده از این روش راه حل، تاثیر پارامترهای مختلف سیستم بر پاسخ پرتو مورد بررسی قرار می گیرد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
چکیده انگلیسی
Buildings, railway tracks, drill strings and off-shore pipelines are all treated as structures on elastic foundations in order to study their response behavior in many engineering applications. Also, flexible polyurethane foams used for cushioning in furniture, foot-ware, and automotive industries serve as foundations, and exhibit complex nonlinear viscoelastic behavior. It is challenging to develop models of systems that include these foam-like materials and are able to predict the behaviour over a wide range of loading conditions. Even when using the simpler models commonly utilized in the literature, it is computationally expensive to predict the steady-state response of these structures to static and harmonic loads. In this work a pinned-pinned beam interacting with a viscoelastic foundation which can react both in tension and compression, or in compression alone is considered. The model developed here is capable of predicting the response to static as well as dynamic forces, whether they are concentrated or distributed. If the foundation reacts only in compression, the contact region changes with beam motion and the estimation of the unknown contact region is embedded into the iterative solution procedure. The steady-state solution is expressed as the sum of an arbitrary number of modes of an undamped pinned-pinned beam and Galerkin method is used to derive equations for the modal amplitudes. Incremental harmonic balance is used to make the steady-state frequency response predictions more efficient and a pseudo arc-length continuation technique is used to track both stable and unstable solution branches. By using these computationally efficient solution approaches, it is possible to explore a much wider variety of loading conditions and also quickly determine the number of modes required for convergence of the periodic solution. By using this solution method, the influence of various system parameters on the response of the beam is studied.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Solids and Structures - Volume 99, November 2016, Pages 28-39
نویسندگان
, , ,