Symulacja komputerowa ruchomych obciążeń inercyjnych

• Autorzy: Dyniewicz B. , Bajer Cz.

Warianty tytułu

EN

Computer simulation of moving inertial loads

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono algorytmy numeryczne metody elementów skończonych, dotyczące analizy drgań konstrukcji pod ruchomym obciążeniem bezwładnościowym. Niektóre problemy dynamiki konstrukcji trudno jest rozwiązać metodą elementów skończonych, stosowaną do zmiennych przestrzennych i metodą Newmarka, stosowaną do zmiennej czasu. Osobliwe cechy analitycznych rozwiązań równań różniczkowych, opisujących drgania wywołane ruchomym punktem masowym, muszą znaleźć swoje odzwierciedlenie również w ich rozwiązaniach numerycznych. Duże gradienty przebiegu rozwiązań, skoki wartości lub nieciągłości rozwiązań trudno jest uzyskać numerycznymi metodami dyskretnymi. Metody te same wymagają przybliżeń i wnoszą błędy, których oszacowanie jest trudne. W pracy omawiamy rozwiązania numeryczne, pozwalające uzyskać wyniki dokładne w pełnym zakresie prędkości przejazdu obciążenia bezwładnościowego.

EN

The paper presents algorithms for numerical finite element analysis of vibrations of structures under a moving inertial load. Some problems of dynamics of the structure are complex to be solved by the finite element method applied to spatial variables and by the Newmark method used for time domain. Peculiar features of analytical solutions of differential equations describing vibrations caused by a moving point mass must effect also their numerical solutions. Large gradients of solutions, jumps or discontinuities of solutions is difficult to obtain by the numerical discrete methods. These methods require approximations and introduce errors, which are difficult to be estimated. In this paper we discuss numerical solutions which allow us to obtain accurate results in a full range of velocity of the inertial load.

Słowa kluczowe

PL

algorytm numeryczny; metoda elementów skończonych (MES); drgania; obciążenie bezwładnościowe

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Drogi i Mosty
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 1
• Strony: 5--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.

Twórcy

autor

Dyniewicz B.

autor

Bajer Cz.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN w Warszawie

Bibliografia

• [1] Dyniewicz B.,Bajer C.I.: Paradox of the particle's trajectory moving on a string. Arch. Appl. Mech., 79, 3, 2009, 213 - 223
• [2] Lee U.: Separation between the flexible structure and the moving mass sliding on it. Journal of Sound and Vibration, 209, 5, 1998, 867 - 877
• [3] Smith C.E.: Motion of a stretched string carrying a moving mass particle. J. Appl. Mech., 31,1, 1964, 29-37
• [4] Antosik P., Mikusiński J., Sikorski R.: Theory of distributions. The seąuential ap-proach. Elsevier-PWN, Amsterdam-Warszawa, 1973
• [5] SchwartzL.: Theorie des distributions I. Paris 1950
• [6] Zemanian A.H.: Teoria dystrybucji i analiza transformat. PWN, Warszawa 1969
• [7] Szczęśniak W.: Inercyjne obciążenia ruchome na belkach. Prace Naukowe, Politechnika Warszawska, Budownictwo, 112, 1990
• [8] Szczęśniak W.: Wybrane zagadnienia dynamiki płyt poddanych inercyjnym obciążeniom ruchomym. Prace Naukowe, Politechnika Warszawska, Budownictwo, 119, 1992.
• [9] Szczęśniak W.: Wybrane zagadnienia kolejowe. Wzajemne oddziaływanie w układzie pojazd-torkolejowy-podtorze-podłoże gruntowe. Prace Naukowe, Politechnika Warszawska, Budownictwo, 120, 1995
• [10] Fryba L; Yibrations of solids and structures under moving loads. Thomas Telford House,London 1999
• [11] Renaudot A.: Etude de P influence des charges en mouvement sur la resistance, des pontsmetalliqueapoutresdroites. AnnalesdesPontsetChausses, l, 1861,145-204
• [12] Bajer C.I.: Metoda elementów czasoprzestrzennych w obliczeniach dynamiki konstrukcji. Biblioteka Mechaniki Stosowanej, IPPT PAN, Warszawa 2009
• [13] Wood W.L., Bossak M., Zienkiewicz O.C.: Ań alpha modification of Newmark's method. Int. J. Numer. Meth. Engng., 15, 1981, 1562 - 1566
• [14] ParkK.C., Housner J.M.; Semi-implicit transient analysis procedures for structural dynamics analysis. Int. J. Numer. Meth. Engng., 18, 1982, 609 - 622
• [15] Filho F. V.: Finite element analysis of structures under moving loads. The Shock and Yibration Digest, 10, 8, 1978, 27 - 35
• [16] Bajer C.I.: Space-time finite element formulation for the dynamical evolutionary process. Appl. Math. and Comp. Sci., 3, 2, 1993, 251 - 268
• [17] Kączkowski Z.: The method of finite space-time elements in dynamics of structures. J. Tech. Phys., 16, l, 1975, 69 - 84
• [18] Bajer C.I., Dyniewicz B.: Virtual functions of the space-time finite element method in moving mass problems. Comput. and Struct., 87, 2009, 444 - 455