کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7212325 1469348 2018 15 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
On the dynamics of non-local fractional viscoelastic beams under stochastic agencies
ترجمه فارسی عنوان
در پویایی پرتوهای ناپیوسته فشرده غیرفعال در زیر آژانس های تصادفی
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
ویسکوزیته بودن غیر محلی موضوعی است که در زمینه تئوری های غیر محلی جایگاه ویژه ای دارد. در یک مطالعه اخیر، نویسندگان یک مدل پرتو فشرده غیر محلی پیشنهاد کرده اند که در آن اثرات غیر محلی به عنوان نیروهای و محدوده های طولانی مدت از لحاظ تابش در نظر گرفته شده اند، که با توجه به حرکت نسبی آنها، مدل سازی شده توسط نتایج استرس کلاسیک الاستیک. تعاملات طولانی مدت یک قانون قانونی جزئی ایجاد شده است که حاوی مشتق کاپتو است. این مقاله یک رویکرد عددی جامع برای محاسبه پاسخ تصادفی مدل پرتو کسر غیر محلی در زیر نویز سفید گاو معرفی می کند. این رویکرد ترکیبی از تقسیم عددی محدود با یک فرضی متغیر-حالت متغیر و یک تحول پیچیده مدال برای جدا کردن معادلات دیفرانسیل حرکت است. درحالیکه عبارات فرم بسته برای ماتریس های عنصر محدود با شرایط الاستیک و کسری مشتق شده اند، برای حل معادلات بازتوزیع حرکت در هر دو زمان و فرکانس، محاسبات کسری استفاده می شود. به طور قابل توجهی، عبارات فرم بسته برای چگالی طیفی قدرت، تراکم طیف متقاطع قدرت، واریانس و کوواریانس پاسخ پرتو در امتداد محور کل بدست می آید. راه حل های دامنه زمانی توسط روش های ادغام عددی گام به گام با استفاده از عبارات تحلیلی توابع واکنش ضربه ای بدست می آید. نمونه های عددی نشان می دهد که تطبیق مدل پرتو کسر غیر محلی و همچنین مزایای محاسباتی روش راه حل پیشنهادی نشان داده شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
در پویایی پرتوهای ناپیوسته فشرده غیرفعال در زیر آژانس های تصادفی
چکیده انگلیسی
Non-local viscoelasticity is a subject of great interest in the context of non-local theories. In a recent study, the authors have proposed a non-local fractional beam model where non-local effects are represented as viscoelastic long-range volume forces and moments, exchanged by non-adjacent beam segments depending on their relative motion, while local effects are modelled by elastic classical stress resultants. Long-range interactions have been given a fractional constitutive law, involving the Caputo's fractional derivative. This paper introduces a comprehensive numerical approach to calculate the stochastic response of the non-local fractional beam model under Gaussian white noise. The approach combines a finite-element discretization with a fractional-order state-variable expansion and a complex modal transformation to decouple the discretized equations of motion. While closed-form expressions are derived for the finite-element matrices associated with elastic and fractional terms, fractional calculus is used to solve the decoupled equations of motion, in both time and frequency domain. Remarkably, closed-form expressions are obtained for the power spectral density, cross power spectral density, variance and covariance of the beam response along the whole axis. Time-domain solutions are obtained by time-step numerical integration methods involving analytical expressions of impulse response functions. Numerical examples show versatility of the non-local fractional beam model as well as computational advantages of the proposed solution procedure.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Composites Part B: Engineering - Volume 137, 15 March 2018, Pages 102-110
نویسندگان
, , , ,