Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Steady state vibration of the periodically forced and damped pure nonlinear two-degrees-of-freedom oscillator

Cveticanin Livija, Zukovic Miodrag, Cveticanin Dragan

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2019

|

Vol. 57 nr 2

445--460

EN

In the paper, a pure nonlinear and damped two-mass oscillator excited with a periodical force is considered. The oscillator is modelled with a system of two coupled second order nonlinear and non-homogenous equations. Using the model, two problems are investigated: one, identification of the excitation force for the known vibrating response of the system, and the second, determination of vibrations of the system excited with the known periodical force. Using the steady-state motion of the nonlinear oscillator, a method for identification of the excitation force is developed. For the pure nonlinear oscillator, it is obtained that the forcing function has the form of the Ateb function. However, if the excitation force is known, the procedure for computing the steady-state vibration of the system is introduced. The solution corresponds to steady-state vibrations of the free oscillator, but the amplitude and phase are assumed to be time variable. The averaged solutions are obtained for the pure nonlinear oscillator with an additional linear elastic force and for the van der Pol oscillator. Analytically obtained solutions are compared with numerical ones. They are in good agreement.

2

A review of methods for excitation force reconstruction

Mendrok Krzysztof, Dworakowski Ziemowit

Diagnostyka

|

2019

|

Vol. 20, No. 3

11--19

EN

In many mechanical systems research scenarios, including in particular control and monitoring of mechanical devices, reconstruction of external loads acting on a system is a matter of great importance. The paper provides taxonomy and review of available dynamic load identification methods in cases when a direct load applied to the structure is required to be reconstructed. Methods based on frequency and time domains as well as those relying on statistical and soft computing approaches are described. The authors present methods in possibly broad manner, including initial assumptions, workflow and some of the equations. For that reason, reader is able to initially assess methods' potential in particular applications and choose the method which best fit his needs.

PL

W wielu scenariuszach badawczych dotyczących układów mechanicznych, w szczególności sterowania i monitorowania urządzeń mechanicznych, rekonstrukcja obciążeń zewnętrznych działających na układ ma ogromne znaczenie. W artykule przedstawiono taksonomię i przegląd dostępnych metod identyfikacji obciążeń dynamicznych bezpośrednio przyłożonych do obiektu na podstawie mierzonych sygnałów odpowiedzi. Opisano metody operujące w dziedzinie częstotliwości i czasu, a także te oparte na podejściu statystycznym i naturalnych metodach obliczeniowych. Autorzy przedstawiają metody w możliwie szeroki sposób, uwzględniając wstępne założenia, sposób postępowania i niektóre równania. Z tego powodu czytelnik jest w stanie wstępnie ocenić potencjał metod w poszczególnych aplikacjach i wybrać tę, która najlepiej odpowiada jego potrzebom.

3

Force identification with use of spatial filter based on ODS

Mendrok K.

Diagnostyka

|

2015

|

Vol. 16, No. 1

23--28

EN

In last few decades it can be observed that there is a significant growth of the interest in the structural health monitoring (SHM) systems development and applications. Unfortunately many authors focuses only on the damage detection and other activities related with diagnosis of fault. Meanwhile, classical SHM system by definition should have in addition to a diagnostic module also module for load monitoring. This load can be measured, but easier and cheaper is to identify it from the measured response of the object. Often it is the only practical possibility to monitor the excitation. The paper presents a trial to apply a spatial filter based on operational deflection shapes (ODS) to force identification. The idea of spatial filter will be shown together with the method of force reconstruction. The simulation verification and comparison with classical modal filter will be also provided.

PL

W kilku ostatnich dziesięcioleciach można zaobserwować znaczny wzrost zainteresowania budową i zastosowaniami układów monitorowania stanu obiektów (ang. Structural Health Monitoring - SHM). Niestety większość autorów skupia się na zagadnieniach wykrywania uszkodzeń i innymi czynnościami związanymi z diagnostyką. Tymczasem, klasyczny układ monitoringu powinien, z definicji, posiadać poza modułem diagnostycznym również moduł odpowiedzialny za monitorowanie obciążeń. Te obciążenia mogą być mierzone, lecz taniej i łatwiej jest identyfikować je na podstawie pomiaru odpowiedzi obiektu. Często jest to jedyna praktyczna możliwość ich monitorowania. Artykuł przedstawia próbę zastosowania filtru przestrzennego opartego na eksploatacyjnych formach drgań (ang. Operational Deflection Shapes - ODS) do identyfikacji wymuszeń. Pokazana będzie idea filtru przestrzennego wraz z metodą jego aplikacji do rekonstrukcji siły. Zawarta będzie także weryfikacja symulacyjna i porównanie z klasycznym filtrem modalnym.

4

Estimation of cutting force model coefficients with regularized inverse problem

Pawełko P, Powałka B, Berczyński S

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2013

|

Vol. 37, nr 2

5--21

EN

In this paper, a method for estimation of cutting force model coefficients is proposed. The method makes use of regularized total least squares to identify the cutting forces from the measured acceleration signals and the frequency response function (FRF) matrix. An original regularization method is proposed which is based on the relationship between the harmonic components of the cutting forces. Numerical tests are performed to evaluate the effectiveness of the method. The method is compared with unregularized methods and common Tikhonov regularization combined with GCV and L-curve methods. It was found that the proposed method provides more accurate estimates of the cutting force coefficients than the unregularized method and common regularization techniques. Furthermore the influence of acceleration measurement errors, FRF matrix errors and FRF matrix conditioning on the accuracy of the estimated coefficients is investigated. It was concluded that FRF matrix errors influence the most the accuracy of the results.

PL

W artykule zaproponowano metodę estymacji współczynników modelu siły skrawania. Metoda stosuje regularyzowaną technikę ortogonalnych najmniejszych kwadratów dla identyfikacji sił skrawania na podstawie mierzonych sygnałów przyśpieszeń oraz macierzy częstotliwościowych funkcji przejścia. Zaproponowano oryginalną metodę regularyzacji opartą na zależności pomiędzy składnikami harmonicznymi sił skrawania. Przeprowadzono symulację numeryczną weryfikującą skuteczność metody. Przedstawiona metoda jest porównana z podejściem bez regularyzacji oraz regularyzowanym metodą Tikhonova stosowaną wraz z metodami GCV oraz L-curve. Pozwala uzyskać dokładniejsze oszacowanie wartości współczynników niż estymacja bez regularyzacji lub z regularyzacją Tikhonova. Dokonano również oceny wpływu błędu pomiaru przyśpieszeń, błędów macierzy funkcji przejścia oraz jej uwarunkowania na dokładność estymowanych współczynników. Na podstawie przeprowadzonej analizy wykazano, że największy wpływ mają błędy macierzy funkcji przejścia.

5

Comparison of selected algorithms for force identification in time domain

Deręgowski J., Mendrok K.

Diagnostyka

|

2012

|

nr 3(63)

27-34

EN

In recent years one can observe significant growth of the interest in the structural health monitoring (SHM) systems development and applications. However many authors focuses on the damage detection and all the activities related with diagnosis of failure. Meanwhile, classical, full SHM system should have in addition to a diagnostic module also module for excitation monitoring. Excitation can be measured, but easier and cheaper is to identify it by measuring the response of the object. Often it is the only practical possibility to monitor the excitation. The authors took this often overlooked problem of SHM systems, comparing the most commonly used algorithms for the identification of excitation acting in the time domain in terms of their usefulness in SHM systems. Showing a description of each of the algorithms and simulation results. The following features were compared: accuracy of the excitation reconstruction, simplicity of the algorithm, including the amount and type of data needed to build the model.

PL

W ostatnich latach obserwuje się znaczny wzrost zainteresowania budową i zastosowaniami układów monitorowania stanu obiektów (ang. Structural Health Monitoring - SHM). Jednakże większość autorów skupia się na wykrywaniu uszkodzeń i innymi czynnościami związanymi z diagnostyką. Tymczasem, klasyczny, pełny układ monitoringu powinien posiadać poza modułem diagnostycznym również moduł odpowiedzialny za rejestrację wymuszeń. Wymuszenia te mogą być mierzone, lecz taniej i łatwiej niejednokrotnie jest identyfikować je na podstawie pomiaru odpowiedzi. Często jest to jedyna praktyczna możliwość monitorowania wymuszeń. Autorzy podjęli ten często pomijany problem, dokonując porównania najpopularniejszych algorytmów identyfikacji wymuszeń działających w dziedzinie czasu pod kątem ich przydatności w układach SHM. Pokazano zarówno opis metod jak i wyniki ich symulacyjnej weryfikacji. Porównywano następujące cechy algorytmów: dokładność odtwarzania wymuszenia, prostota algorytmu z uwzględnieniem implementacji, czasu działania i rodzaju danych koniecznych do przygotowania algorytmu.

6

Methods for identification of uncorrelated forces acting in the machines

Kaźmierczak H., Kromulski J., Pawłowski T.

Vibrations in Physical Systems

|

2008

|

Vol. 23

189--194

EN

In the work presented are methods of identification of uncorrelated operational forces based on orthogonal decomposition of crosspower spectrum matrix. In this purpose were used methods based on eigen- and singular value decomposition of PSD matrix. Except methods in frequency domain were used methods in time domain (ICA - Independent Component Analysis) for identification statistically independent and principal component. The methods were used to identify the number of sources of the exciting forces acting during the work of a real mechanical system.