پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شمارهها | 679 |
| تعداد مقالات | 9,900 |
| تعداد مشاهده مقاله | 70,087,084 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 49,389,584 |
کنترل ارتعاشات عرضی تیر تحت تحریک هارمونیک خارجی توسط چاهغیرخطی انرژی | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| مقاله 30، دوره 16، شماره 55، دی 1397، صفحه 375-390 اصل مقاله (1.52 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله مکانیک | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2018.13128.1289 | ||
| نویسندگان | ||
| علی ابراهیمی ممقانی* 1؛ هدی سرپرست2 | ||
| 1باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| 2باشگله پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 29 آبان 1396، تاریخ بازنگری: 20 دی 1396، تاریخ پذیرش: 25 بهمن 1396 | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله به بررسی رفتار ارتعاشی یک تیر دوسرگیردار متصل به یک جاذب غیرخطی ارتعاشاتی که تحت بار نوسانی با دامنههای تحریک مختلف است، پرداخته شده است. این سیستم در واقع یک مدل ساده و محلی از سازههای دریایی تحت تحریک سیال خارجی را ارائه میدهد. برای مدل-سازی تیر از تئوری اویلر-برنولی و برای مدلسازی جاذب (چاه غیرخطی انرژی)، از فنر غیرخطی و دمپر خطی استفاده شده است. پاسخ سیستم به صورت تحلیلی (روش متوسطگیری مختلط شونده) و عددی (روش رانگ-کوتای مرتبه چهارم)، به دست آمده است و بر این اساس محدوده مناسب پارامترهای جاذب، برای کاهش بهینه ارتعاشات استخراج شده است. علاوه بر این شرایط رخداد انشعابات زین اسبی و هاپ عام و همچنین تأثیر آنها در رخداد نوسانات تخفیفی در سیستم بررسی شده است. نتایج نشان دادند که میرایی چاه غیرخطی انرژی، تأثیر زیادی بر روی کارایی آن دارد. در ضمن با نزدیک شدن محل نصب جاذب به تکیهگاهها احتمال رخداد پدیده نوسانات تخفیفی کاهش مییابد و پاسخ گذاری سیستم نیز طولانیتر میشود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| تیر دوسرگیردار؛ چاه غیرخطی انرژی؛ پاسخ مدوله قوی؛ نوسانات تخفیفی؛ صفحه فاز | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Lateral vibration control of a beam subjected to the harmonic external load using a nonlinear energy sink | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Ali Ebrahimi Mamaghani1؛ Hoda Sarparast2 | ||
| 1Young Researchers and Elite Club, South Tehran Branch | ||
| 2YoungResearchers and Elite Club, South Tehran Brancj, Islamic Azad university, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Annihilating of unwanted vibrations of mechanical systems is one of the necessary requirements of designers over years. This current paper investigates dynamical behavior of a clamped-clamped beam attached to a Nonlinear Energy Sink (NES) under the harmonic force with different amplitudes. The nonlinear absorber consists of a linear damper and an essentially nonlinear stiffness. The considered system is a simple model of offshore structures subjected to the external fluid flow. In order to simulate the primary system, Euler-Bernoulli beam theory has been applied. Occurrence of Strongly Modulated Responses (SMR) under sinusoidal load reflects the efficiency of the absorber. Analytical approach (complexification-averaging method) and numerical solution (Runge-Kutta method) are applied for comparison and validation of the results. The boundaries of occurrence of Saddle-node and Hopf bifurcations and relaxation oscillations are obtained. The results show that the NES damping has substantial influence on the NES performance. Furthermore, by approaching the NES location to the beam supports, the probability of occurrence of the SMR decreases and the transient responses of the system lasts longer. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| clamped-clamped beam, nonlinear energy sink, strongly modulated responses, relaxation oscillations, phase plane | ||
| مراجع | ||
|
[1] Snowdon, J. C. (1968). Vibration and shock in damped mechanical systems: J. Wiley. [2] Newland, D. E., Ungar, E. E. (1990). Mechanical vibration analysis and computation, The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 88, No. 5, pp. 2506-2506. [3] Shakeri, S., Sheykh Samani, F. (2017). Micro-milling self-excited vibrations reduction using vibration absorbers, Journal of Modeling in Engineering, Vol. 15, No. 50, pp. 5-10. [4] Franchek, M., Ryan, M, Bernhard, R. (1996). Adaptive passive vibration control, Journal of Sound and Vibration, Vol. 189, No. 5, pp. 565-585. [5] Jolly, I., Norris, M. (1995). Passive, adaptive and active tuned vibration absorbers-a survey. [6] Frahm, H. (1911). Device for damping vibrations of bodies, Google Patents. [7] J. P. Den Hartog (1985). Mechanical vibrations: Courier Corporation. [8] Luongo, A., Zulli, D. (2012). Dynamic analysis of externally excited NES-controlled systems via a mixed Multiple Scale/Harmonic Balance algorithm, Nonlinear Dynamics, Vol. 70, No. 3, pp. 2049-2061. [9] Sigalov, G., Gendelman, O., Al-Shudeifat, M. (2012). Resonance captures and targeted energy transfers in an inertially-coupled rotational nonlinear energy sink, Nonlinear dynamics, Vol. 69, No. 4, pp. 1693-1704. [10] Al-Shudeifat, M. A., Wierschem, N., D. Quinn, D., Vakakis, A. F (2013). Numerical and experimental investigation of a highly effective single-sided vibro-impact non-linear energy sink for shock mitigation, International journal of non-linear mechanics, Vol. 52, pp. 96-109. [11] Guo, C., M. AL-Shudeifat, A., Vakakis, A. F., L. Bergman, A., D. M. McFarland, J. Yan (2015). Vibration reduction in unbalanced hollow rotor systems with nonlinear energy sinks, Nonlinear Dynamics, Vol. 79, No. 1, pp. 527-538. [12] Samani, F. S., Pellicano, F. (2009). Vibration reduction on beams subjected to moving loads using linear and nonlinear dynamic absorbers, Journal of Sound and Vibration, Vol. 325, No. 4, pp. 742-754. [13] Georgiades, F., A. Vakakis, F. (2009). Passive targeted energy transfers and strong modal interactions in the dynamics of a thin plate with strongly nonlinear attachments, International Journal of Solids and Structures, Vol. 46, No. 11, pp. 2330-2353. [14] Georgiades, F., A. Vakakis, F., Kerschen, G. (2007). Broadband passive targeted energy pumping from a linear dispersive rod to a lightweight essentially non-linear end attachment, International Journal of Non-Linear Mechanics, Vol. 42, No. 5, pp. 773-788. [15] Ebrahimi, A., Khadem, S. (2016). Vibration analysis of a beam under external periodic excitation using a nonlinear energy sink, Modares Mechanical Engineering, Vol. 16, No. 9, pp. 186-194. [16] Georgiades, F., Vakakis, A. (2007). Dynamics of a linear beam with an attached local nonlinear energy sink, Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, Vol. 12, No. 5, pp. 643-651. [17] Ahmadabadi, Z. N., Khadem, S. (2012). Nonlinear vibration control of a cantilever beam by a nonlinear energy sink, Mechanism and Machine Theory, Vol. 50, pp. 134-149. [18] Pourkiaee, S. M., Khadem, S. E., Shahgholi, M. (2017). Nonlinear vibration and stability analysis of an electrically actuated piezoelectric nanobeam considering surface effects and intermolecular interactions, Journal of Vibration and Control, Vol. 23, No. 12, pp. 1873-1889. [19] Bab, S., Khadem, S. E., Shahgholi, M. (2014). Lateral vibration attenuation of a rotor under mass eccentricity force using non-linear energy sink, International Journal of Non-Linear Mechanics, Vol. 67, pp. 251-266. [20] Starosvetsky, Y., Gendelman, O. (2008). Dynamics of a strongly nonlinear vibration absorber coupled to a harmonically excited two-degree-of-freedom system, Journal of Sound and Vibration, Vol. 312, No. 1, pp. 234-256. [21] Manevitch, L. (2001). The description of localized normal modes in a chain of nonlinear coupled oscillators using complex variables, Normal Modes and Localization in Nonlinear Systems, Eds., pp. 95-109: Springer. [22] Nayfeh, A. H., Balachandran, B. (2008). Applied nonlinear dynamics: analytical, computational and experimental methods: John Wiley & Sons. [23] Vakakis, A. F., Gendelman, O. V., Bergman, L. A., McFarland, D. Kerschen, M., G., Lee, Y. S. (2008) Nonlinear targeted energy transfer in mechanical and structural systems: Springer Science & Business Media. [24] Rafeeyan, M., Nourouzi, R., complete modelling of a rotor-bearing-housing system (2016). Journal of Modeling in Engineering, Vol. 14, No. 44, pp. 79-92. [25] Ettefagh, M. M., Behkam Kia, D. (2017). Exact uncertainty analysis of the bridge dynamic response during random vehicle crossing by statistical methods, Journal of Modeling in Engineering, Vol. 14, No. 47, pp. 77-93. [26] Parseh, M., Dardel, M., Ghasemi, M. H., Pashaei, M. H. (2016). Steady state dynamics of a non-linear beam coupled to a non-linear energy sink, International Journal of Non-Linear Mechanics, Vol. 79, pp. 48-65. [27] Velayati, M. H. (2015). Evaluation of Generators' Participation Factor Capability to Identify the Small Signal Oscillations Type of Power System using Analytical Method and Simultaneous Prediction by Neural Network, Journal of Modeling in Engineering, Vol. 13, No. 42, pp. 119-133.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,033 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 502 |
||