Drgania poprzeczne belek o skokowo zmiennym przekroju spoczywających na podłożu Winklera

• Autorzy: Kuliński K. , Przybylski J.

Warianty tytułu

EN

Lateral vibration of a beam with varying cross section resting on Winkler foundation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy dyskutuje się zagadnienie wpływu zmian parametrów strukturalnych belki z zamocowanymi końcami i usytuowanej na podłożu Winklera na częstość jej poprzecznych drgań własnych. Zaburzenie jednorodności struktury belki wynika z naklejenia na jej górnej i dolnej powierzchni dwóch warstw materiału piezoceramicznego. Do badań przyjęto pięć różnych sposobów podparcia końców belek, które uniemożliwiają ich przemieszczenie wzdłużne. Badania numeryczne podzielono na dwie części: pierwsza dotyczy wpływu zmiany geometrii układu na częstość jego poprzecznych drgań własnych. W drugiej części zademonstrowano zakres możliwej modyfikacji częstości pod wpływem pola elektrycznego przyłożonego do piezosegmentu w celu wygenerowania rozciągającej i ściskającej siły rezydualnej.

EN

In this paper the influence of structural parameters of the beam with two ends fixed resting on Winkler foundation on its natural vibration frequencies has been discussed. Structural inhomogeneity is the result of two surface-bonded piezoceramics, the first one for the top and the second one for the bottom surface, respectively. There have been adopted five different supports of beam ends which prevent their longitudinal displacements. Numerical analysis has been divided onto two parts. The first part concerns the influence of the system's geometry on its natural frequency, whereas in the second part a modification of the frequency resulting from the electric field applied to the piezosegment which generates a compressing or stretching residual axial force has been investigated.

Słowa kluczowe

PL

drgania; belka o skokowo zmiennym przekroju; piezoelektryczność; podłoże Winklera

EN

vibrations; stepped beam; piezoelectricity; Winkler foundation

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 23, nr 54
• Strony: 33--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Kuliński K.

• Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika Częstochowska

autor

Przybylski J.

• Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika Częstochowska

Bibliografia

• 1. Kerr A. D.: Elastic and viscoelastic foundation models. “Journal of Applied Mechanics” 1964, Vol. 31, p. 491-498.
• 2. Akour S.: Dynamics of nonlinear beam on elastic foundation. In: Proceedings of the World Congress on Engineering”. London 2010, Vol. 2, p. 1427-1433.
• 3. Barari A., Kaliji H. D., Ghadimi M., Domairry G.: Non-linear vibration of Euler-Bernoulli beams. “Latin American Journal of Solids and Structures” 2011, Vol. 8, p. 139-148.
• 4. CoskunI., Engin H.: Non-linear vibrations of a beam on an elastic foundation. “Journal of Sound and Vibration” 1999, 3, Vol. 223, p. 335-354.
• 5. Taha M. H.: Nonlinear Vibration Model for initially stressed beam-foundation system. “The Open Applied Mathematics Journal” 2012, Vol. 6, p. 23-31.
• 6. Taha M. H.: Nonlinear vibration of initially stressed beams with elastic end restraints on two parameter foundation. “Engineering Mechanics ” 2012, Vol. 19, No. 6, p. 407-418.
• 7. Przybylski J.: Non-linear vibrations of a beam with a pair of piezoceramic actuators. “Engineering Structures”, 2009, Vol. 31, p. 2687-2695.
• 8. Przybylski J.: Zagadnienia statyki I dynamiki smukłych układów mechanicznych ze zintegrowanymi elementami piezoceramicznymi. Częstochowa: Wyd. Pol. Częstoch., 2012.
• 9. Eryilmaz A., Atay T., Coskun S., Basbük M..: Buckling of Euler columns with a continuous elastic restraint via homotopy analysis method. „Journal of Applied Mathematics” 2013, Vol. 2013, p. 1-8.