تعیین تئوری - تجربی پارامترهای ترک غیرخطی در تیر ترک‌دار تحت ارتعاشات غیرخطی کم‌ دامنه

Authors

Abstract:

In the vibration of a cracked structure with small amplitude oscillations, the crack necessarily is not fully open or fully closed. Therefore, in order to provide a realistic model for the crack, one should relate the stiffness and damping at the crack location to the amount of the opening of the crack. In this study, a continuous model for vibration of a beam with a fatigue crack under low amplitude oscillations is presented in which the crack is not fully open or fully closed. By introducing a nonlinear model for the crack, the equation governing the vibration of the cracked beam is extracted. In order to consider the nonlinear behavior of the crack and to take into account the energy loss at the crack during the vibration, the bending moment at the crack location was considered as a nonlinear function of the angle of crack opening and its variations with respect to the time. The governing nonlinear equation is solved using the perturbation method. The solution reveals the dependency of the resonance frequency on the vibration amplitude. Analytical and explicit expressions are also derived for the nonlinear stiffness coefficient and the damping coefficient of the crack at the crack location. Finally, using the derived expressions for the crack parameters and experimental tests results for cracked beam, the nonlinear stiffness coefficient and the damping coefficient at the crack location is obtained.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

تحلیل رفتار غیرخطی ارتعاشات آزاد تیر یکسرگیردار دارای ترک خستگی با استفاده از روش لیندست- پوانکاره

در این پژوهش رفتار غیرخطی ارتعاشات آزاد تیر یکسرگیردار دارای ترک خستگی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا ارتعاشات عرضی تیر یکسرگیردار در مود اول به صورت یک سیستم یک درجه آزادی با جرم و سختی معادل مدل­سازی شده است. سپس مدل جدیدی برای سختی دوخطی تیر با ترک باز و بسته شونده ارائه شده است. به کمک این مدل معادله دیفرانسیل حاکم بر سیستم به شکل قابل تحلیل به روش لیندست- پوانکاره نوشته شده اس...

full text

تحلیل ارتعاشات غیرخطی تیر با ترک خستگی

ترک های خستگی یک عامل اصلی از کارافتادگی سازه ها می باشند. به منظور پیش گیری از این گونه خرابی، محققان بسیاری تحقیقات جامعی را به منظور توسعه روش های تست غیرمخرب انجام داده اند. مطالعات نشان می دهد که پاسخ دینامیکی سازه سالم و سازه معیوب متفاوتند و از این تفاوت بر اساس مدلی از سازه معیوب می توان برای تشخیص پارامترهای عیب ( عمق و موقعیت ترک ) استفاده کرد. بسیاری از این مطالعات بر اساس مدل های خط...

15 صفحه اول

تحلیل ارتعاشات غیرخطی تیر اویلر برنولی بر روی بستر الاستیک غیرخطی تحت تأثیر بار محوری فشاری

در این مقاله، ارتعاشات تیر اویلر- برنولی با در نظر گرفتن بستر الاستیک غیرخطی، بررسی شده است. تیر تحت بارگذاری محوری فشاری بوده و شرایط تکیه­گاهی، مفصلی- غلطکی می­باشد. تحلیل ارتعاشات بر اساس مدهای نرمال غیرخطی در وضعیت رزونانس داخلی سه به یک (3:1) انجام می گیرد. معادله­ی دیفرانسیلی غیرخطی حاکم بر ارتعاشات عرضی تیر استخراج شده و به کمک روش چند مقیاس زمانی، تحلیل شده­ است. در وضعیت رزونانس داخلی ...

full text

ارتعاشات غیرخطی لوله ترک‌دار با ترک باز و بسته شونده

در مقاله حاضر، معادله دیفرانسیل حاکم بر رفتار ارتعاشات عرضی لوله ترک‌دار با بکارگیری اصل Hu-Washizu استخراج گردیده است. اثر ترک به صورت اغتشاش پیوسته در میدان‌های تنش و جابجائی مدل شده است. به منظور به دست آوردن فرکانس‌های طبیعی لوله با ترک باز و بسته شونده، مدل دو خطی جدیدی برای سفتی معادل در هر شکل مود ارتعاش عرضی ارائه شده است. به کمک این مدل، معادله دیفرانسیل حاکم به شکل قابل حل به روش لیند...

full text

ارتعاشات غیر خطی تیر بر بستر الاستیک غیرخطی تحت بارهای حرارتی بر اساس روش اغتشاشات هوموتروپی

ارتعاشات آزاد با دامنه بزرگ تیر اولر- برنولی با تکیه گاههای نامتحرک واقع بر بستر الاستیک غیرخطی و تحت بارهای حرارتی بررسی شده است. با استفاده از اصل همیلتون، معادله حاکم بر سیستم استخراج میشود. با اعمال روش گالرکین، معادله دیفرانسیل غیرخطی معمولی سیستم به دست آمده و به دلیل بزرگ بودن ضریب جمله غیرخطی، روش حل ترکیبی اغتشاشات و هوموتوپی اعمال شده و دقت روش مذکور نیز مورد بررسی قرار گرفته است. به ...

full text

تحلیل رفتار غیرخطی ارتعاشات آزاد تیر یکسرگیردار دارای ترک خستگی با استفاده از روش لیندست- پوانکاره

در این پژوهش رفتار غیرخطی ارتعاشات آزاد تیر یکسرگیردار دارای ترک خستگی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا ارتعاشات عرضی تیر یکسرگیردار در مود اول به صورت یک سیستم یک درجه آزادی با جرم و سختی معادل مدل­سازی شده است. سپس مدل جدیدی برای سختی دوخطی تیر با ترک باز و بسته شونده ارائه شده است. به کمک این مدل معادله دیفرانسیل حاکم بر سیستم به شکل قابل تحلیل به روش لیندست- پوانکاره نوشته شده اس...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 36  issue 1

pages  85- 98

publication date 2017-09

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023