Optimal tuning of the tunable translational-rotational dynamic absorbers in global vibration control problems in beams

• Autorzy: Łatas W.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2014.33

Warianty tytułu

PL

Optymalne strojenie translacyjno-rotacyjnego tłumika dynamicznego w globalnych zagadnieniach redukcji drgań w belkach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with vibration of the beam subjected to the concentrated and distributed harmonic forces, with the translational-rotational dynamic vibration absorbers attached. The linear Euler-Bernoulli beam model is assumed, the solution of the equation of motion is found with the use of Fourier method. The time-Laplace transformation allows to obtain the displacement amplitude in the frequency domain. Numerical examples present a problem of minimization of the kinetic energy of the whole or the part of the beam by optimal tuning the translational-rotational dynamic vibration absorber. The results of calculation confirm the effectiveness of using the translational-rotational dynamic absorbers in beams. In the examples studied the optimal tuning strategies minimizing the kinetic energy are determined.

PL

Praca dotyczy drgań belki poddanej działaniu skupionych i rozłożonych sił harmonicznych, z dołączonymi translacyjnorotacyjnymi tłumikami dynamicznymi. W obliczeniach przyjęto liniowy model belki Eulera-Bernoulliego, równanie ruchu rozwiązano przy użyciu metody Fouriera. Zastosowanie czasowej transformacji Laplace’a pozwala na wyznaczenie amplitudy drgań w funkcji częstości. Przykłady obliczeń numerycznych dotyczą zagadnień minimalizacji energii kinetycznej całej belki lub jej części poprzez odpowiednie dostrojenie translacyjno-rotacyjnego tłumika drgań. Wyniki obliczeń numerycznych potwierdzają skuteczność stosowania translacyjno-rotacyjnych tłumików dynamicznych w belkach. W badanych przykładach wyznaczono optymalną strategię dostrajania tłumików minimalizującą energię kinetyczną.

Słowa kluczowe

EN

beam; vibration damping; dynamic damper; translational-rotational damping; tuning

PL

belka; tłumienie drgań; tłumik dynamiczny; tłumienie translacyjno-rotacyjne; strojenie

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 61, nr 2
• Strony: 107--118
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il.

Twórcy

autor

Łatas W.

• Cracow University of Technology, Institute of Applied Mechanics

Bibliografia

• [1] Brennan M.J., Dayou J., Global control of vibration using a tunable vibration neutralizer, Journal of Sound and Vibration, vol. 232, no. 3, 2000, pp. 585–600.
• [2] Caetano E., Cunha Á., Magalhães F., Moutinho C., Studies for controlling human-induced vibration of the Pedro e Inês footbridge, Portugal. Part 2: Implementation of tuned mass dampers, Engineering Structures, vol. 32, 2010, pp. 1082–1091.
• [3] Cheung Y.L., Wong W.O., Isolation of bending vibration in a beam structure with a translational vibration absorber and a rotational vibration absorber, Journal of Vibration and Control, vol. 14, no. 8, 2008, pp. 1231–1246.
• [4] Dayou J., Brennan M.J., Global control of structural vibration using multipletuned tunable vibration neutralizers, Journal of Sound and Vibration, vol. 258, no. 2, 2002, pp. 345–357.
• [5] Esmalizadeh E., Jalili N., Optimal design of vibration absorbers for structurally damped Timoshenko beams, ASME Journal of Vibration and Acoustics, vol. 120, 1998, pp. 833–841.
• [6] Łatas W., Martynowicz P., Modeling of vibration of wind turbine towernacelle system with dynamic absorber (in Polish), Modelowanie Inżynierskie, vol. 44, no. 13, 2012, pp. 187–198.
• [7] Łatas W., Multiple tuned tunable translational-rotational vibration absorbers in beam, Vibrations in Physical Systems, vol. 26, 2014, pp. 145–152.
• [8] Li H.N., Ni X.L., Optimization of non-uniformly distributed multiple tuned mass damper, Journal of Sound and Vibration, vol. 308, 2007, pp. 80–97.
• [9] Li J., Su M., Fan L., Vibration control of railway bridges under high-speed trains using multiple tuned mass dampers, ASCE Journal of Bridge Engineering, vol. 10, no. 3, 2005, pp. 312–320.
• [10] Li Quan., Fan J., Nie J., Li Quanwang., Chen Y., Crowd-induced random vibration of footbridge and vibration control using multiple tuned mass dampers, Journal of Sound and Vibration, vol. 329, 2010, pp. 4068–4092.
• [11] Luu M., Zabel V., Könke C., An optimization method of multi-resonant response of high-speed train bridges using TMDs, Finite Elements in Analysis and Design, vol. 53, 2012, pp. 13–2.
• [12] Yang F., Sedaghati R., Vibration suppression of non-uniform curved beams under random loading using optimal tuned mass damper, Journal of Vibration and Control, vol. 15, no. 2, 2009, pp. 233–261.
• [13] Yau J.D., Yang Y.B., A wideband MTMD system for reducing the dynamic response of continuous truss bridges to moving train loads, Journal of Structural Engineering, vol. 26, 2004, pp. 1795–1807.
• [14] Yau J.D., Yang Y.B., Vibration reduction for cable-stayed bridges traveled by high-speed trains, Finite Elements in Analysis and Design, vol. 40, 2004, pp. 341–359.
• [15] Younesian D., Esmailzadeh E., Sedaghati R., Passive vibration control of beams subjected to random excitations with peaked PSD, Journal of Vibration and Control, vol. 12, no. 9, 2006, pp. 941–953.