Analiza drgań własnych płyt pierścieniowych z otworami mimośrodowymi

• Autorzy: Noga S.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2016.28

Warianty tytułu

EN

Free vibration analysis of annular plates with eccentric holes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy rozważane są drgania własne poprzeczne płyt pierścieniowych z nieciągłościami geometrycznymi w postaci otworów przelotowych i kołnierza. W procesie analizy wykorzystano metodę elementów skończonych i badania doświadczalne. Wymagane obliczenia wykonano w komercyjnym programie ANSYS. W analizie numerycznej stosowano modele bryłowe i powierzchniowe. Opracowane modele numeryczne zweryfikowano eksperymentalnie. W badaniach doświadczalnych stosowano najnowsze laserowe techniki pomiarowe. Prezentowane wyniki badań doświadczalnych i symulacji numerycznych potwierdzają występowanie zjawiska rozdzielenia wartości częstości własnych odnoszących się do postaci, w których liczba średnic węzłowych jest krotnością liczby otworów przelotowych. Prezentowana w pracy metodyka może być pomocna inżynierom zajmującym się analizą drgań układów modelowanych płytami kołowymi z mimośrodowymi otworami przelotowymi.

EN

This paper discusses the free transverse vibrations of the annular plates with the geometrical discontinuities in the form of eccentric holes and rim. The finite element method and the experimental studies are employed. The commercial ANSYS software is used in the numerical calculations. The solid finite element models and the shell finite element models are used in the analysis. During the experimental tests the latest laser measurement techniques are used. Discussed in this paper the numerical and experimental research confirm the existence of the phenomenon of dividing natural frequency values corresponding to the mode shapes where the number of nodal diameters is a factor of the number of through holes. Presented method of the analysis of transverse vibrations of annular plates with eccentric through holes may be useful for engineering applications.

Słowa kluczowe

PL

drgania poprzeczne; zniekształcone formy własne; modele z cykliczną symetrią

EN

transverse vibrations; distorted normal modes; cyclic symmetry models

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 88 [293], nr 4
• Strony: 347--359
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Noga S.

• Politechnika Rzeszowska, al. Powstańców Warszawy 12, 35–959 Rzeszów

Bibliografia

• 1. Bogacz R., Noga S.: Free transverse vibration analysis of a toothed gear, Arch. Appl. Mech., 82 (2012) 1159-1168.
• 2. Lee W.M., Chen J.T.: Free vibration analysis of a circular plate with multiple circular holes by using indirect BIEM and addition theorem, ASME J. Appl. Mech., 78 (2011) 011015-1-10.
• 3. Leissa A.W.: Vibration of plates, NASA SP 160, US Government Printing Office, 1969 (reprinted by The Acoustical Society of America, 1993).
• 4. Nagaya K., Poltorak K.: Method for solving eigenvalue problems of the Helm-holtz equation with a circular outer and a number of eccentric circular inner boundaries, J. Acoustical Soc. America, 85 (1989) 576-581.
• 5. Naseralavi S.S., Salajegheh E., Salajegheh J., Fadaee M.J.: Detection of damage in cyclic structures using an eigenpair sensitivity matrix, Computers Structures, 110-111 (2012) 43-59.
• 6. Nazarko P., Ziemiański L., Noga S., Markowski T.: Comparative analysis of compound annular plates vibration on the basis of numerical and experimental studies, Proc. 3rd Polish Congres of Mechanics & 21st International Conference on Computer Methods in Mechanics, Gdańsk, 2015, pp. 421-422.
• 7. Noga S.: Analityczne i numeryczne zagadnienia drgań układów z symetrią kołową, OW PRz, Rzeszów, 2015.
• 8. Noga S.: Numerical and experimental analyses of vibrations of annular plates with multiple eccentric holes, Strength Materials, 48 (2016) 524-532.
• 9. Noga S.: Transverse vibration analysis of a compound plate with using cyclic symmetry modeling, Vibrations Physical System, 26 (2014) 211-216.
• 10. Noga S., Bogacz R.: Algorithm to identify the mode shapes of the circular or annular systems with the discontinuous features, Proc. 20 th Int. Conf. Computer Methods in Mechanics, Poznań, 2013, MS07-5-6.
• 11. Noga S., Bogacz R., Frischmuth K.: Vibration analysis of toothed gear with cyclic symmetry modelling, Vibration Physical System, 25 (2012) 299-304.
• 12. Vinayak H., Singh R.: Eigensolutions of annular-like elastic disks with intentionally removed or added material, J. Sound Vibration, 192 (1996) 741-769.
• 13. Wang S., Xiu J., Cao S., Liu J.: Analytical treatment with rigid-elastic vibration of permanent magnet motors with expanding application to cyclically symmetric power-transmission systems, ASME J. Vibration Acoustics, 136 (2014) 021014-1-13.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).