Vibration analysis of a thin ring interacting with the annular plate treated as an elastic foundation

• Autorzy: Noga S.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2014.35

Warianty tytułu

PL

Analiza drgań cienkiego pierścienia współpracującego z płytą pierścieniową, traktowaną jako podłoże sprężyste

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper the free in–plane flexural vibration of a thin ring with elastic foundation of a Winkler type is analysed on the basis of the analytical and numerical methods. Mathematical model of the three–parameter elastic foundation is proposed. The separation of variables method is used to obtain the general solution of the considered system free vibration. Then the eigenvalue problem is solved by using the finite element method. Natural frequencies and normal modes of the system vibration are determined. The achieved results of calculation are discussed and verified by experimental data. FE model is formulated by using ANSYS software. It is important to note that the problems discussed in the paper bring practical advice for engineers dealing with dynamics of circular ring systems like aviation gears and railway wheels, respectively.

PL

W pracy analizowane są drgania giętne w płaszczyźnie cienkiego pierścienia współpracującego z podłożem sprężystym typu Winklera, w oparciu o metody analityczne i numeryczne. Zaproponowano trzyparametryczny model matematyczny podłoża sprężystego. Zagadnienie drgań własnych układu rozwiązano metodą rozdzielenia zmiennych. Następnie wykorzystując metodę elementów skończonych, rozwiązano zagadnienie własne omawianego układu. Otrzymane rozwiązania zweryfikowano badaniami doświadczalnymi. Wymagane modele MES opracowano w środowisku obliczeniowym ANSYS. Warto podkreślić, że omawiane w pracy zagadnienia mogą być pomocne inżynierom, zajmującym się obliczeniami dynamiki układów kołowych (kół zębatych, kół kolejowych).

Słowa kluczowe

EN

thin ring; flexural vibration; elastic foundation; numerical analysis; analytical model; finite element method; FEM; experimental verification

PL

cienki pierścień; drganie giętne; podłoże sprężyste; analiza numeryczna; MES; metoda elementów skończonych; model analityczny; weryfikacja eksperymentalna

• 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: 131--138
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Noga S.

• Rzeszow University of Technology

Bibliografia

• [1] Bert C.W., Chen T.L.C.: On vibration of a thick flexible ring rotating at high speed, Journal of Sound and Vibration, 61, 1978, pp. 517–530.
• [2] Noga S., Bogacz R., Markowski T.: Vibration analysis of wheels composed of a ring and wheel–plate modeled as the three–parameters elastic foundation, Journal of Sound and Vibration, 2014, http://dx.doi.org/10.1016/j.jsv.2014.07.019.
• [3] Noga S., Markowski T., Bogacz R.: Natural frequencies of flexural vibration of a ring with wheel–plate as the Winkler elastic foundation, Symulacja w Badaniach i Rozwoju, vol. 3, no. 1, 2012, pp. 39–46.
• [4] Noga S., Markowski T.: In plane flexural vibration of a ring interacting with the Winkler foundation, Vibration in Physical System, vol. XXV, 2012, pp. 305–310.
• [5] Rao S.S.: Vibration of Continuous Systems, Wiley, Hoboken, 2007.
• [6] Wu X., Parker R.G.: Vibration of rings on a general elastic foundation, Journal of Sound and Vibration, 295, 2006, pp. 194–213.