کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5018693 1369581 2016 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Post-buckling response of non-uniform cross-section bilaterally constrained beams
ترجمه فارسی عنوان
پاسخ پس از خم شدن از تیرهای محدود دو طرفه مقطع غیر همسطح
کلمات کلیدی
پرتوهای، کنترل، مقطع غیر یکنواخت، گذر از طریق گذر،
ترجمه چکیده
رفتارهای خمشی و پس از خم شدن از عناصر ساختاری به طور گسترده ای برای ایجاد مکانیزم های پایدار استفاده شده است که کارایی بسیار زیادی در بسیاری از برنامه های کاربردی نظیر حساسیت، عملگرایی و برداشت انرژی دارند. در یک بار محوری افزایش یافته، انرژی کششی ذخیره شده در یک الاستیک محدود دو طرفه، ناگهان از طریق یک گذار ناگهانی آزاد می شود. این انتقال ها می توانند برای تبدیل نرخ های کم و نرخ فرکانس به حرکات پر سرعت استفاده شوند که به سیگنال های الکتریکی با استفاده از مبدل های پیزوالکتریک تبدیل می شوند. با این حال، برای اندازه گیری کارایی و برداشت انرژی، این انتقال باید کنترل شود. نشان داده شده است که فاصله بین انتقال ها را نمی توان با تنظیم خواص هندسی یک پرتو عرضی یکنواخت کنترل کرد. این مقاله به بررسی اثر متقابل مقادیر مختلف غیر یکنواخت در پاسخ پس از خم شدن یک پرتو محدود دو طرفه می پردازد. یک مدل مبتنی بر انرژی که به تنوع شکل تبدیل می شود، در اینجا ارائه شده است. تغییرات سطح مقطع عرض پرتو می تواند پیوسته یا مستطیلی باشد. انرژی بالقوه کل سیستم تحت محدودیت هایی است که نشان دهنده محرمانه فیزیکی پرتو بین مرزهای جانبی است. نتایج نشان می دهد که نسبت فاصله بین حالت های حالت خمشی می تواند به طور موثر با ابعاد شکل و هندسه پرتو کنترل شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
Buckling and post-buckling behaviors of structural elements have been widely used to create multi-stable mechanisms that have shown a great efficiency in many applications such as sensing, actuation and energy harvesting. Under an increasing axial loading, the strain energy stored in a buckled bilaterally constrained elastica is suddenly released, through a snap-through transition. These transitions can be used to convert low-rate and low-frequency excitations into high-rate motions that are converted into electrical signals using piezoelectric transducers. However, for efficient sensing and energy harvesting, these transitions have to be controlled. It has been shown that the spacing between the transitions cannot be controlled just by tuning the geometry properties of a uniform cross-section beam. This paper investigates the effect of different non-uniform cross-sections on the post-buckling response of a bilaterally constrained beam. An energy-based model that takes into account the shape variation is herein presented. The variation of the beam's cross-section area can either be continuous or piecewise continuous. The total potential energy of the system is minimized under constraints that represent the physical confinement of the beam between the lateral boundaries. Results demonstrate that the spacing ratio between buckling-mode transitions can be efficiently controlled by the beam's shape and geometry dimensions.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Mechanics Research Communications - Volume 78, Part A, December 2016, Pages 42-50
نویسندگان
, , , , ,