Extensión del algoritmo de Wittrick-Williams para el análisis de vibración libre de modelos híbridos de rigidez dinámica que conectan nodos de línea y punto
Autores: Liu, Xiang; Qiu, Shaoqi; Xie, Suchao; Banerjee, Jnan Ranjan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Extensión del algoritmo de Wittrick-Williams para el análisis de vibración libre de modelos híbridos de rigidez dinámica que conectan nodos de línea y punto
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Algoritmo
Rigidez dinámica híbrida
Modelos de DS
Nodos de línea
Soportes puntuales
Conexiones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo extiende el algoritmo de Wittrick-Williams (W-W) para modelos híbridos de rigidez dinámica (DS) que conectan cualquier combinación de nodos de línea y punto. Las principales novedades radican en el desarrollo tanto de la formulación de DS como de la técnica de solución de manera suficientemente sistemática y general. La estructura principal se considera en forma de elementos de DS bidimensionales con nodos de línea, que pueden estar conectados a soportes/conexiones rígidos/resortes de punto, soportes/conexiones de punto de barra/viga y conexiones de punto a subestructuras. Esto se logra proponiendo un método de restricción directa en una forma fuerte que hace que el proceso de modelado sea directo. Para la técnica de solución, el algoritmo W-W se extiende a todos los modelos híbridos de DS mencionados anteriormente. No se necesita inversión de matrices en la extensión propuesta, lo que hace que el algoritmo sea numéricamente estable, especialmente para estructuras complejas ensambladas. Se proporciona una prueba matemática para el algoritmo W-W extendido. La formulación de DS propuesta y el algoritmo W-W extendido se validan mediante los resultados de elementos finitos calculados por ANSYS. Este trabajo extiende significativamente el alcance de aplicación de la formulación de DS y el algoritmo W-W de manera metódica y confiable, proporcionando una potente herramienta de análisis de valores propios para estructuras ensambladas de viga-placa.
Descripción
Este trabajo extiende el algoritmo de Wittrick-Williams (W-W) para modelos híbridos de rigidez dinámica (DS) que conectan cualquier combinación de nodos de línea y punto. Las principales novedades radican en el desarrollo tanto de la formulación de DS como de la técnica de solución de manera suficientemente sistemática y general. La estructura principal se considera en forma de elementos de DS bidimensionales con nodos de línea, que pueden estar conectados a soportes/conexiones rígidos/resortes de punto, soportes/conexiones de punto de barra/viga y conexiones de punto a subestructuras. Esto se logra proponiendo un método de restricción directa en una forma fuerte que hace que el proceso de modelado sea directo. Para la técnica de solución, el algoritmo W-W se extiende a todos los modelos híbridos de DS mencionados anteriormente. No se necesita inversión de matrices en la extensión propuesta, lo que hace que el algoritmo sea numéricamente estable, especialmente para estructuras complejas ensambladas. Se proporciona una prueba matemática para el algoritmo W-W extendido. La formulación de DS propuesta y el algoritmo W-W extendido se validan mediante los resultados de elementos finitos calculados por ANSYS. Este trabajo extiende significativamente el alcance de aplicación de la formulación de DS y el algoritmo W-W de manera metódica y confiable, proporcionando una potente herramienta de análisis de valores propios para estructuras ensambladas de viga-placa.