کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6754656 509533 2016 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Dispersion curve veering of longitudinal guided waves propagating inside prestressed seven-wire strands
ترجمه فارسی عنوان
منحنی پراکندگی موجی از امواج هدایت طولی که در داخل رشته های هفت سیم از پیش تنظیم شده پخش می شود
کلمات کلیدی
موج، پیش پا افتاده، کابل، رشته، تماس، چرخش منحنی،
ترجمه چکیده
امواج هدایت الاستیک برای ارزیابی غیر مخرب کابلها اهمیت دارد. چنین سازه هایی معمولا هلیکوپتر، چند منظوره و بسیار پیش پا افتاده هستند که به شدت پیچیدگی درک انتشار موج از دیدگاه نظری است. یک ویژگی قابل توجه این است که وقوع یک باند فرکانسی از دست رفته در نمودارهای فرکانس آزمایشی، گاهی اوقات به عنوان فرکانس بیت در ادبیات اشاره شده است. فرکانس مرکزی این گروه تحت بارهای کششی افزایش می یابد. اخیرا یک مدل عددی برای محاسبه منحنی های پراکندگی موجبرهای هفت سیم پیچ خورده پیش ساخته ارائه شده است. نتایج نشان می دهد که فرکانس بتونی در واقع به یک پدیده چرخش منحنی بین دو حالت طولی مانند می پردازد و افزایش قطعه در بارهای کششی عمدتا به دلیل مکانیسم های تماس در میان است. هدف اصلی این مقاله این است که منشاء این پدیده ریزش منحنی را برجسته کنیم، که هنوز به علت آگاهی نویسنده نیست. این مقاله همچنین نتایج بیشتری را ارائه می دهد که به ما اجازه می دهد تا دقت راه حل های عددی و همچنین تاثیر مفروضات تماس را روشن کنیم. اول، بخشی استاتیک مدل، که لازم است برای محاسبه حالت پیش بندی از جمله اثرات تماس، از راه حل های تحلیلی مرجع بررسی می شود. با توجه به اهمیت تماس، دقت نتایج در هر دو حالت استاتیک و در دینامیک مورد بحث قرار می گیرد. تأثیر شرایط تماس لغزش مشخص شده است. سپس، برخی از آزمون های عددی با تغییر ضریب پواسون و زاویه نوری الیکس انجام می شود. این تست ها به ما امکان می دهد تا متوجه شویم که محدودیت جابجایی شعاعی که به سیم های محیطی توسط مرکز اصلی در ناحیه های تماس متصل می شود، منبع اصلی انحنای منحنی است. دقیق تر، نشان داده شده است که یک تیرگی مشابه منحنی برای یک سیم تک محصور جدا شده زمانی رخ می دهد که با حرکات شعاعی مسدود شده در ناحیه تماس آن محدود شده باشد. در واقع، چنین شرایط مرزی محلی متشکل از تقارن دایره ای مقطع سیم، باعث می شود که جابجایی بین حرکت طولی، خمشی و چرخشی همراه با پدیده چرخش منحنی ایجاد شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
چکیده انگلیسی
Elastic guided waves are of interest for the non-destructive evaluation of cables. Such structures are usually helical, multiwired and highly prestressed, which greatly complicates the understanding of wave propagation from a theoretical point of view. A remarkable feature is the occurrence of a missing frequency band in experimental time-frequency diagrams, sometimes referred to as notch frequency in the literature. The central frequency of this band increases under tensile loads. Recently, a numerical model has been proposed to compute the dispersion curves of prestressed helical seven-wire waveguides. Results have shown that the notch frequency indeed corresponds to a curve veering phenomenon between two longitudinal-like modes and that the increase of the notch under tensile loads is mainly due to interwire contact mechanisms. The main goal of this paper is to highlight the origin of this curve veering phenomenon, which is still unexplained up to the author׳s knowledge. This paper also provides further results which allow us to clarify the accuracy of numerical solutions as well as the influence of contact assumptions. First, the static part of the model, necessary to compute the prestress state including contact effects, is checked from reference analytical solutions. Owing to the importance of contact, the accuracy of results is discussed both in statics and in dynamics. The influence of slip contact conditions is outlined. Then, some numerical tests are conducted by varying the Poisson coefficient and the helix lay angle. These tests allows us to find out that the radial displacement constraint imposed on peripheral wires by the central one in the contact regions constitutes the main source of curve veering. More precisely, it is shown that a similar curve veering does occur for an uncoupled single peripheral wire when constrained by a radially blocked motion localized in its contact zone. Indeed, such a localized boundary condition completely breaks the circular symmetry of the wire cross-section, yielding coupling between longitudinal, flexural and torsional motion together with curve veering phenomena.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Sound and Vibration - Volume 367, 14 April 2016, Pages 56-68
نویسندگان
,