Sobre el tratamiento numérico de la discontinuidad temporal que surge de la conexión de una masa puntual variable en el tiempo en una guía de ondas
Autores: Manolis, George D.; Dadoulis, Georgios I.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Sobre el tratamiento numérico de la discontinuidad temporal que surge de la conexión de una masa puntual variable en el tiempo en una guía de ondas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Pilote vibrante
Extracción de autovalores
Accesorio de masa puntual
Variable en el tiempo
Función delta de Dirac
Problema de autovalores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 51
Citaciones: Sin citaciones
Un pilar vibrante, modelado como una guía de ondas, con una masa puntual adjunta que varía en el tiempo plantea un problema numéricamente desafiante con respecto a la forma más eficiente de extraer valores propios. La razón es triple, comenzando con una masa pesada adjunta que modifica el problema de valor propio original para el pilar independiente, además de que la unión puntual resulta en una función delta de Dirac en las condiciones de contorno de tipo mixto, y finalmente el problema de valor propio se vuelve dependiente del tiempo y debe resolverse para una secuencia de pasos de tiempo hasta que se cubra el intervalo de interés. Una complicación adicional es que los valores propios son ahora cantidades complejas. Siguiendo la formulación del problema de valor propio como un sistema de ecuaciones diferenciales de matriz de primer orden y dependientes del tiempo, se implementan y examinan críticamente dos métodos de extracción de valores propios, a saber, los algoritmos de Laguerre y QR. El objetivo del análisis es identificar la técnica más eficiente para interpretar las señales de tiempo registradas en un determinado pilar como un medio para detectar daños, un procedimiento que encuentra aplicación en el monitoreo de la salud estructural de la infraestructura de ingeniería civil.
Descripción
Un pilar vibrante, modelado como una guía de ondas, con una masa puntual adjunta que varía en el tiempo plantea un problema numéricamente desafiante con respecto a la forma más eficiente de extraer valores propios. La razón es triple, comenzando con una masa pesada adjunta que modifica el problema de valor propio original para el pilar independiente, además de que la unión puntual resulta en una función delta de Dirac en las condiciones de contorno de tipo mixto, y finalmente el problema de valor propio se vuelve dependiente del tiempo y debe resolverse para una secuencia de pasos de tiempo hasta que se cubra el intervalo de interés. Una complicación adicional es que los valores propios son ahora cantidades complejas. Siguiendo la formulación del problema de valor propio como un sistema de ecuaciones diferenciales de matriz de primer orden y dependientes del tiempo, se implementan y examinan críticamente dos métodos de extracción de valores propios, a saber, los algoritmos de Laguerre y QR. El objetivo del análisis es identificar la técnica más eficiente para interpretar las señales de tiempo registradas en un determinado pilar como un medio para detectar daños, un procedimiento que encuentra aplicación en el monitoreo de la salud estructural de la infraestructura de ingeniería civil.