Análisis de Respuesta por Vibro-Impacto de Colisiones con Despeje: Un Tutorial
Autores: Xu, Yongjie; Tian, Yu; Li, Qiyu; Li, Yanbin; Zhang, Dahai; Jiang, Dong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis de Respuesta por Vibro-Impacto de Colisiones con Despeje: Un Tutorial
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Colisión
Despeje
Ecuación dinámica no lineal
Fuerzas de impacto
Método de modelado
Algoritmos de integración numérica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Una colisión con holgura causa una no linealidad obvia en las estructuras, y el análisis de respuesta dinámica juega un papel importante en la predicción del rendimiento mecánico de la estructura. Se introduce la forma general de la ecuación dinámica no lineal de una estructura y el método de modelado de la holgura, y el término no lineal causado por la holgura se expresa mediante fuerzas de impacto no lineales. Se presentan diferentes modelos de colisión por holgura de estructuras no lineales locales. Se analizan las relaciones entre diferentes fuerzas de impacto y holguras mediante dos modelos de esfera rígida. Se comparan los métodos de solución de la ecuación dinámica no lineal mediante una respuesta de vibro-impacto, como el método de Newmark-beta combinado con el método de Newton-Raphson, el método alfa generalizado y el método de integración precisa. Se adopta el modelo de un grado de libertad para comparar la eficiencia de los diferentes algoritmos de integración numérica. Tomando el modelo de estructura de viga como estudio de caso, se establece el modelo de colisión no lineal preciso con holgura utilizando el modelo de fuerza de impacto con alta precisión, y se verifica la precisión del modelo comparando el modelo de referencia con el modelo numérico.
Descripción
Una colisión con holgura causa una no linealidad obvia en las estructuras, y el análisis de respuesta dinámica juega un papel importante en la predicción del rendimiento mecánico de la estructura. Se introduce la forma general de la ecuación dinámica no lineal de una estructura y el método de modelado de la holgura, y el término no lineal causado por la holgura se expresa mediante fuerzas de impacto no lineales. Se presentan diferentes modelos de colisión por holgura de estructuras no lineales locales. Se analizan las relaciones entre diferentes fuerzas de impacto y holguras mediante dos modelos de esfera rígida. Se comparan los métodos de solución de la ecuación dinámica no lineal mediante una respuesta de vibro-impacto, como el método de Newmark-beta combinado con el método de Newton-Raphson, el método alfa generalizado y el método de integración precisa. Se adopta el modelo de un grado de libertad para comparar la eficiencia de los diferentes algoritmos de integración numérica. Tomando el modelo de estructura de viga como estudio de caso, se establece el modelo de colisión no lineal preciso con holgura utilizando el modelo de fuerza de impacto con alta precisión, y se verifica la precisión del modelo comparando el modelo de referencia con el modelo numérico.