Sobre la vibración forzada de vigas delgadas acopladas de flexión-torsión-deformación que transportan un número arbitrario de subsistemas de masa-amortiguador-resorte de 3 grados de libertad
Autores: Chen, Jun; Liu, Xiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Sobre la vibración forzada de vigas delgadas acopladas de flexión-torsión-deformación que transportan un número arbitrario de subsistemas de masa-amortiguador-resorte de 3 grados de libertad
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Analítico
Modelado de matriz de transferencia
Acoplamiento flexión-torsión-deformación
Subsistemas SDM
Función de respuesta en frecuencia
Transmisión de vibración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un marco de modelado analítico de matriz de transferencia para la vibración forzada de una viga delgada de Euler-Bernoulli con acoplamiento de flexión-torsión-deformación que lleva un número arbitrario de subsistemas de resorte-amortiguador-masa de tres grados de libertad (DOF). La viga de pared delgada se divide en una serie de sub-vigas distintas cuyos extremos están conectados a los subsistemas de resorte-amortiguador-masa. La matriz de transferencia para cada sub-viga se desarrolla en función de las funciones de forma exactas de la teoría de Euler-Bernoulli con acoplamiento de flexión-torsión-deformación. Cada sistema de resorte-amortiguador-masa se modela mediante un conjunto de resortes efectivos basados en el método de condensación dinámica. La ecuación de matriz gobernante se formula en función de las condiciones de compatibilidad de la colocación y la fuerza en las interfaces comunes de dos sub-vigas adyacentes. Luego, se propone una expresión en forma cerrada para la función de respuesta en frecuencia del sistema de viga de pared delgada. Los resultados calculados por el método propuesto logran un buen acuerdo con los obtenidos por el método convencional de elementos finitos, lo que muestra la precisión y confiabilidad del método propuesto. Se estudian los efectos de los parámetros del sistema en las propiedades de transmisión de vibración y aislamiento de vibración del sistema de viga de pared delgada. El método presentado puede considerar simultáneamente un número arbitrario de subsistemas de resorte-amortiguador-masa y condiciones de contorno. Además, ninguno de las matrices asociadas es mayor de 12 x 12, lo que proporciona una ventaja computacional significativa.
Descripción
Este documento presenta un marco de modelado analítico de matriz de transferencia para la vibración forzada de una viga delgada de Euler-Bernoulli con acoplamiento de flexión-torsión-deformación que lleva un número arbitrario de subsistemas de resorte-amortiguador-masa de tres grados de libertad (DOF). La viga de pared delgada se divide en una serie de sub-vigas distintas cuyos extremos están conectados a los subsistemas de resorte-amortiguador-masa. La matriz de transferencia para cada sub-viga se desarrolla en función de las funciones de forma exactas de la teoría de Euler-Bernoulli con acoplamiento de flexión-torsión-deformación. Cada sistema de resorte-amortiguador-masa se modela mediante un conjunto de resortes efectivos basados en el método de condensación dinámica. La ecuación de matriz gobernante se formula en función de las condiciones de compatibilidad de la colocación y la fuerza en las interfaces comunes de dos sub-vigas adyacentes. Luego, se propone una expresión en forma cerrada para la función de respuesta en frecuencia del sistema de viga de pared delgada. Los resultados calculados por el método propuesto logran un buen acuerdo con los obtenidos por el método convencional de elementos finitos, lo que muestra la precisión y confiabilidad del método propuesto. Se estudian los efectos de los parámetros del sistema en las propiedades de transmisión de vibración y aislamiento de vibración del sistema de viga de pared delgada. El método presentado puede considerar simultáneamente un número arbitrario de subsistemas de resorte-amortiguador-masa y condiciones de contorno. Además, ninguno de las matrices asociadas es mayor de 12 x 12, lo que proporciona una ventaja computacional significativa.