×

带有集中质量弹簧阻尼器的粘弹性梁的大振幅自由振动。 (英语) Zbl 1390.74090号

摘要:许多工程结构可以建模为带有附件的柔性梁。考虑到非线性模型,此类结构中出现了物理时间相关现象。因此,本文研究了带有线性质量弹簧阻尼器的非线性瑞利梁的自由振动。非线性是由轴向应力变化引起的,梁的粘弹性特性用Kelvin-Voigt模型描述。利用哈密尔顿原理导出了控制非线性运动方程,并用多尺度法求解。在质量-弹簧-阻尼器系统中,线性阻尼器的存在导致了从多尺度方法的经典程序中获得的质量时间响应之间的矛盾。因此,在多尺度方法的过程中通过一些操作解决了这个问题。然后,应用幂级数方法,借助格林函数概念,导出了复值共振频率和振型。考虑可解性条件,得到了非线性时变共振频率和振动响应。利用前向吸引子和回拉吸引子的思想研究了该解的稳定性。最后,研究了含有3:1内共振的系统的振动,并基于Lyapunov第一方法导出了平凡和非平凡稳态解的稳定性边界。结果表明,MSD的主要参数可以提供3:1的内部共振条件。

MSC公司:

74小时45 固体力学动力学问题中的振动
74K10型 杆(梁、柱、轴、拱、环等)
74H55型 固体力学中动力学问题的稳定性
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Laura,P.,Susemihl,E.,Pombo,J.,Luisoni,L.,Gelos,R.:关于承载弹性安装的集中质量的结构元件的动态行为。应用。阿库斯特。10(2), 121-145 (1977) ·doi:10.1016/0003-682X(77)90021-4
[2] Nicholson,J.W.,Bergman,L.A.:组合动力系统的自由振动。J.工程机械。112(1), 1-13 (1986) ·doi:10.1061/(ASCE)0733-9399(1986)112:1(1)
[3] Ercoli,L.,Laura,P.:承载弹性安装质量的连续梁的分析和实验研究。J.声音振动。114(3),519-533(1987)·doi:10.1016/S0022-460X(87)80021-4
[4] Wu,J.-S.,Lin,T.-L.:用解析和数值组合方法分析具有点质量的均匀悬臂梁的自由振动。J.声音振动。136(2), 201-213 (1990) ·Zbl 1235.74323号 ·doi:10.1016/0022-460X(90)90851-P
[5] Rossi,R.、Laura,P.、Avalos,D.、Larrondo,H.:承载弹性安装的集中质量的Timoshenko梁的自由振动。J.声音振动。165(2), 209-223 (1993) ·Zbl 0925.73388号 ·文件编号:10.1006/jsvi.1993.1254
[6] Kukla,S.,Posiadala,B.:弹性安装质量梁的自由振动。J.声音振动。175(4), 557-564 (1994) ·Zbl 0952.74527号 ·doi:10.1006/jsvi.1994.1345
[7] Wu,J.-S.,Chen,D.-W.:均匀悬臂梁的动力分析,该梁承载多个带有阻尼器的弹性安装点质量。J.声音振动。229(3), 549-578 (2000) ·doi:10.1006/jsvi.1999.2504
[8] Wu,J.-S.,Chen,D.-W.:采用数值装配技术对承载多弹簧-质量系统的Timoshenko梁进行自由振动分析。国际期刊编号。方法。工程50(5),1039-1058(2001)·Zbl 1082.74520号 ·doi:10.1002/1097-0207(20010220)50:5<1039::AID-NME60>3.0.CO;二维
[9] Chen,D.-W.,Wu,J.-S.:具有多弹簧-质量系统的非均匀梁的固有频率和振型的精确解。J.声音振动。255(2), 299-322 (2002) ·doi:10.1006/jsvi.2001.4156
[10] Low,K.:横向振动中波束-质量系统的固有频率:瑞利估计与特征分析解。国际力学杂志。科学。45(6), 981-993 (2003) ·Zbl 1073.74034号 ·doi:10.1016/j.ijmecsci.2003.09.009
[11] Lin,H.-Y.,Tsai,Y.C.:承载多弹簧-质量系统的均匀多跨梁的自由振动分析。J.声音振动。302(3), 442-456 (2007) ·doi:10.1016/j.jsv.2006.06.080
[12] Wang,J.,Qiao,P.:具有任意不连续性和边界条件的梁的振动。J.声音振动。308(1), 12-27 (2007) ·doi:10.1016/j.jsv.2007.06.071
[13] Wu,J.-S.,Chen,C.-T.:用于分析具有各种边界条件和承载多个集中元素的非均匀梁的自由振动的连续TMM。J.声音振动。311(3), 1420-1430 (2008) ·doi:10.1016/j.jsv.2007.09.048
[14] Wu,J.-S.,Chang,B.-H.:使用连续传质矩阵方法,承载任意集中单元的轴向加载多级Timoshenko梁的自由振动。欧洲力学杂志-A/固体38、20-37(2013)·Zbl 1347.74053号 ·doi:10.1016/j.euromechsol.2012.08.03
[15] Zhang,Z.、Chen,F.、Zhang、Z.、Hua,H.:耦合柔性附件和多个不连续性的非均匀Timoshenko梁的振动分析。国际力学杂志。科学。80, 131-143 (2014) ·doi:10.1016/j.ijmecsci.2014.01.008
[16] Hijmissen,J.、Van den Heuvel,N.和Van Horssen,W.:关于弯曲刚度对带有调谐质量放大器的张拉索阻尼特性的影响。工程结构。31(5),1276-1285(2009)·doi:10.1016/j.engstruct.2009.02.001
[17] Pakdemirli,M.,Nayfeh,A.:梁-弹簧-质量系统的非线性振动。J.可控震源。阿库斯特。116(4), 433-439 (1994) ·数字对象标识代码:10.1115/1.2930446
[18] Wang,Y.-R,Liang,T.-W.:集总质量减振器在具有内部共振的非线性梁-弹簧-质量系统减振中的应用。J.声音振动。350, 140-170 (2015) ·doi:10.1016/j.jsv.2015.04.002
[19] Barry,O.,Oguamanam,D.,Zu,J.:承载多质量弹簧阻尼器系统的轴向加载梁的非线性振动。非线性动力学。77(4), 1597-1608 (2014) ·doi:10.1007/s11071-014-1402-5
[20] Andreaus,U.,Baragatti,P.:使用受迫响应的非线性特性对裂纹梁进行实验损伤检测。机械。系统。信号处理。31, 382-404 (2012) ·doi:10.1016/j.ymssp.2012.04.007
[21] Andreaus,U.,Baragatti,P.,Placidi,L.:悬臂梁在谐波激励下可能与可变形耗散障碍物接触的响应的实验和数值研究。国际期刊非线性力学。80, 96-106 (2016) ·doi:10.1016/j.ijnonlinmec.2015.10.07
[22] Mase,G.T.,Mase,E.:工程师用连续力学。CRC出版社,博卡拉顿(2010)·Zbl 0991.74500号
[23] Tang,Y.,Zhang,D.,Rui,M.,Wang,X.,Zhu,D.:具有纵向变化张力的轴向加速粘弹性板的动态稳定性。应用。数学。机械。37(12), 1647-1668 (2016) ·Zbl 1374.74086号 ·doi:10.1007/s10483-016-2146-8
[24] Nayfeh,A.H.,Mook,D.T.:非线性振荡。霍博肯·威利(2008)·兹比尔0418.70001
[25] Ghayesh,M.H.,Kazemirad,S.,Darabi,M.A.:具有立方非线性和非线性/时间相关内部边界条件的系统振动的一般解程序。J.声音振动。330(22),5382-5400(2011)·doi:10.1016/j.jsv.2011.06001
[26] A.H.Nayfeh:微扰技术简介。霍博肯·威利(2011)·Zbl 0449.34001号
[27] 汤姆森,J.J.:《振动与稳定性:高级理论、分析与工具》。柏林施普林格出版社(2003)·Zbl 1086.70001号 ·doi:10.1007/978-3-662-10793-5
[28] Ghayesh,M.H.,Balar,S.:轴向运动粘弹性瑞利梁的非线性参数振动和稳定性。国际固体结构杂志。45(25), 6451-6467 (2008) ·Zbl 1168.74362号 ·doi:10.1016/j.ijsolstr.2008.08.002
[29] Rezaee,M.,Lotfan,S.:速度随时间变化的轴向运动纳米梁的非线性非局部振动和稳定性分析。国际力学杂志。科学。96, 36-46 (2015) ·doi:10.1016/j.ijmecsci.2015.03.017
[30] Ghayesh,M.H.,Balar,S.:轴向移动Timoshenko梁的两个动力学模型的非线性参数振动和稳定性分析。应用。数学。模型。34(10), 2850-2859 (2010) ·Zbl 1201.74174号 ·doi:10.1016/j.apm.2009.12.019
[31] Tang,Y.Q.,Chen,L.-Q.,Zhang,H.-J.,Yang,S.-P.:轴向加速粘弹性Timoshenko梁的稳定性:纵向变化张力的识别。机械。机器。理论62,31-50(2013)·doi:10.1016/j.机械原理2012.11.007
[32] Robinson,J.C.:非自治微分方程中的稳定性、不稳定性和分岔现象。非线性15(3),887(2002)·Zbl 1004.37032号 ·doi:10.1088/0951-7715/15/3/322
[33] Caraballo,T.,Langa,J.A.:关于非自治和随机动力系统的共循环吸引子的上半连续性。戴恩。Contin公司。谨慎。冲动。系统。序列号。A 10491-514(2003)·Zbl 1035.37013号
[34] Manevich,A.I.,Manevich-L.I.:具有内部共振的非线性系统的力学。《世界科学》,新加坡(2005年)·Zbl 1082.70001号
[35] Tang,Y.-Q,Zhang,D.-B.,Gao,J.-M.:识别纵向变化张力的轴向加速粘弹性梁的参数和内部共振。非线性动力学。83(1-2),401-418(2016)·Zbl 1349.74187号 ·doi:10.1007/s11071-015-2336-2
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。