Elastic hinge modelling in vibration analysis of beamt with cross-sections weakend by cracks

• Autorzy: Drewko J.

Warianty tytułu

PL

Drgania belek z przegubami sprężystymi jako modelu belek ze szczelinami

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Basic on sensitivity analysis of natural frequencies of cracked beams with respect to the size and position of the cracks, a method to the safety assessment of Timoshenko beams is introduced in the paper. The crack is effectively replaced by an elastic hinge, rotation inertia and shear deformations being accounted in the context of the classical beam theory and fmite element implementation. The function of the elastic hinge stiffness is specifically defmed for rectangular cross-sections with oneand two-sided cracks, which are placed arbitrarily along the beam axis. Influences of crack's size and position on beam's eigenvalues are analysed. Illustrative results are obtained for prismatic beams and well-compared with those of the other fmite element code (NASTRAN). The formulation seems sound and may be developed to geometrically and physically nonlinear beam problems with no difficulties. The numerical algorithms worked out are cost-effective and can easily be implemented into existing fmite element codes.

PL

W pracy przedstawiono sposób obliczania częstości drgań własnych belek ze szczelinami oparty na klasycznej teorii Timoszenki, w której szczelinę zastąpiono równoważnym przegubem sprężystym z uwzględnieniem wpływu bezwładności obrotowej i odkształcenia postaciowego. Model przegubu sprężystego oparto na technicznej teorii zgięcia belek, a jego sztywność wyznaczono dla przekroju poprzecznego prostokątnego ze szczeliną jednostronną i dwustronną. Dokonano analizy wpływu położenia i wielkości szczeliny na częstości drgań własnych belki. Porównano je z obliczeniami przeprowadzonymi NASTRAN-em dla trzech belek pryzmatycznych o przekroju prostokątnym.

• Wydawca: Polish Academy of Sciences - Branch in Gdańsk Marine Technology Committee of the Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Marine Technology Transactions. Technika Morska
• Rocznik: 1999
• Tom: Vol. 10
• Strony: 93--103
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Drewko J.

• Technical University of Szczecin, Faculty of Maritime Technology 71-065 Szczecin, Al. Piastów 41, Poland

Bibliografia

• 1. Łukasiewicz S., Pałka K., Least square method for detection of defects in structures from dynamic responses, Arch. Budowy Maszyn, Vol. XLIV, 225-263, 1997.
• 2. Drewko J., Quasi-statyczna analiza propagacji układu szczelin w belkach zginanych, Marine Tech. Trans., Vol. 8, 65-86, 1997
• 3. Solecki R., Szymankiewicz J., Układy prętowe i powierzchniowe, obliczenia dynamiczne, ARKADY, Warszawa 1964.
• 4. Drewko J., Sperski M., Vibration of multi-chamber shell structures with discontinuously variable cross-sections, Enging Trans., 39, 2, 163-180, 1991
• 5. MSC/NAASTRAN, Reference manual, version 68 (updated to v70), 1994.