Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Chosen constructional solutions of the structures loading the Euler columns in vibration and stability studies

100%

Kasprzycki A. , Tomski L.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2011

|

tom Vol. 11, no 2

321-332

EN

The influence of the adapter type (rolling bearing, stiff cylindrical element) between coactive and load taking heads on stability and vibrations of Euler loaded columns has been analysed in this paper. Using a stiff cylindrical element in the load charging heads, in comparison to a rolling element, makes the rotating loop stiff between the two cooperating structure loading elements.

PL

W niniejszej pracy przeanalizowano wpływ rodzaju elementu pośredniczącego (łożysko toczne, sztywny element walcowy) pomiędzy głowicą wymuszającą i przejmującą obciążenie na stateczność i drgania kolumn poddanych obciążeniu Eulera. Zastosowanie elementu sztywnego walcowego, w głowicach realizujących obciążenie w porównaniu z elementem tocznym, powoduje usztywnienie węzła obrotowego pomiędzy dwoma współdziałającymi elementami struktury obciążającej układ.

2

An influence of the geometrical nonlinearity of a frame column of flat frame type Γ subjected to the follower force directed towards the positive pole on its stability

100%

Szmidla J. , Wiktorowicz J.

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2016

|

tom Vol. 15, nr 3

155--165

EN

The results of the theoretical and numerical research for the purpose of designation of local and global instability areas of a rectangular frame with a geometrically nonlinear frame column subjected to the follower force directed towards the positive pole are presented in this work. Taking into consideration the total potential energy of an analysed system, the equations describing transverse and longitudinal movements and the boundary conditions necessary for the problem solution are formulated. On the basis of the static criterion of the loss of stability, the influences of the variable flexural stiffness of the system and the geometrical and physical parameters of the flat frame on the value of the bifurcation load are obtained. The results of numerical computations are compared with appropriate values of critical load of the comparative system.

3

Free vibrations of geometrically nonlinear column locally resting on the winkler elastic foundation under the specific load

100%

Szmidla J. , Cieślińska-Gąsior I.

Vibrations in Physical Systems

|

2016

|

tom Vol. 27

355--362

EN

The results of theoretical and numerical studies concerning continuous system subjected to the follower force directed towards the positive pole, locally resting on Winkler elastic foundation are presented in this paper. The load by follower force directed towards the positive pole is guaranteed by loading structure built of loading and receiving heads made of elements of circular outlines. Abovementioned heads are real constructions, used in experimental research of continuous systems. Taking into account total mechanical energy of the system, the Hamilton’s principle and the small parameter method, the differential equations of motion and boundary conditions of the considered column were determined. On the basis of a solution of the issue of dynamics of the system, an appropriate formulas were formulated and then the trajectory of curves on the plane frequency of free vibrations – the value of external load were calculated taking into considerations physical and geometrical parameters of the structure, including parameter of loading head and parameters describing Winkler elastic foundation.

4

Analiza drgań poprzecznych smukłej kolumny o zmiennym przekroju poprzecznym przy obciążeniu uogólnionym z siłą skierowaną do bieguna dodatniego

84%

Szmidla J. , Jurczyńska A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

tom z. 64, nr 2/I

191--202

PL

W pracy zawarto wyniki rozważań teoretycznych oraz analizę numeryczną zagadnienia drgań swobodnych smukłego układu o zmiennym przekroju poprzecznym poddanego działaniu wybranego przypadku obciążenia swoistego. Analizowane obciążenie uogólnione z siłą skierowaną do bieguna dodatniego realizowane jest poprzez strukturę zbudowaną z głowic z zarysie kołowym: wywołującą i przejmującą obciążenie. W celu zamodelowania niepryzmatyczności kolumny, układ podzielono na n pryzmatycznych segmentów o równej długości i grubości oraz zmiennej szerokości opisanej za pomocą funkcji liniowej oraz wielomianu drugiego stopnia, przy zachowaniu warunku stałej objętości sumarycznej. W oparciu o model fizyczny układu zdefiniowano zależności określające energię mechaniczną struktury. Problem sformułowano na podstawie zasady Hamiltona (metoda drgań, kinetyczne kryterium utraty stateczności). Biorąc pod uwagę geometryczne warunki brzegowe oraz geometryczne warunki ciągłości wyznaczono różniczkowe równania ruchu poszczególnych segmentów kolumny oraz brakujące do opisu układu naturalne warunki brzegowe i naturalne warunki ciągłości. W oparciu o tak zdefiniowany model matematyczny opracowano autorskie algorytmy obliczeniowe umożliwiające badania numeryczne drgań poprzecznych układu. W ramach przeprowadzonych obliczeń określono zakres zmian częstości drgań własnych w funkcji obciążenia zewnętrznego. Dyskusji poddano wpływ zmiennych parametrów geometrycznych kolumny na wartość częstości drgań oraz typ układu, uwzględniając parametry określające kształt kolumny oraz geometrię struktury realizującej obciążenie.

EN

The results of the theoretical considerations and numerical analysis of the issue of the free vibration of the slender system of the variable cross-section under selected case of the specific load were included in this work. Analyzed generalized load with a force directed towards the positive pole is realized by the structure built of heads of the circular outlines: loading and receiving heads. In order to model the variable cross-section of the column, the system was divided into n prismatic segments of the equal length and thickness and the variable width described by the linear function and the polynomial of degree 2, fulfilling the condition of the constant total volume. On the basis of the physical model of the system, the mechanical energy of the structure was defined. The issue of the free vibration was formulated taking into account the Hamilton’s principle (energetic method, kinetic criterion of the stability loss). Taking into consideration the geometric boundary conditions and the geometric continuity conditions, the differential equations of motion of particular segments of the column as well as the natural boundary condition and the natural continuity conditions were determined. On the basis of so-defined mathematical model, the computation algorithms enabling numerical examination of the transverse vibration of the column were developed. Within the scope of the carried-out calculations, the range of the changes in the frequency of the free vibration as a function of the external load was determined. An influence of the variable geometric parameters of the column on the value of the natural frequency and the type of the system was discussed, including the parameters describing the shape of the column as well as the geometry of the loading structure.

5

Free vibrations of non-prismatic slender system subjected to the follower force directed towards the positive pole

84%

Szmidla J. , Jurczyńska A.

Vibrations in Physical Systems

|

2016

|

tom Vol. 27

365--368

EN

The paper contains the results of theoretical and numerical studies within the scope of kinetic criterion of stability loss of slender non-prismatic column subjected to the follower force directed towards the positive pole (the case of specific load). Shape of the system approximation by a linear function and polynomial of degree 2 was considered. On the basis of the Bernoulli – Euler’s theory, the mechanical energy was defined. The differential equations of motion and natural boundary conditions were determined according to the Hamilton’s principle. The issue of free vibrations was solved using the small parameter method. Within the range of numerical calculations, the changes in the eigenvalues were presented as a function of external load with variable geometrical parameters of the system, including parameters resulting from the shape approximation and parameters of loading structure.

6

Derivation of equations of motion and supplementary natural boundary conditions for a slender single column subjected to Euler’s load using Hamilton’s principle

67%

Kuliński K.

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2023

|

tom Z. 29 (179)

61--66

EN

In this paper the derivation process of motion equations and boundary conditions for a slender mechanical system on the basis of Hamilton’s principle is presented. In order to apply the Hamilton’s principle, first of all it is necessary to define appropriate general variables that describe the motion of the considered system. In the case of slender mechanical systems, natural coordinates are usually used, which are well suited to the system geometry and its motional characteristics. Based on Hamilton's principle, an appropriate action functional is constructed, which is the Lagrangian integral covering the appropriate general variables and time. The Lagrangian describes the well-known difference between the kinetic and potential energy of a system. A step by step derivation of a motion equation and supplementary natural boundary conditions in regard to an example of a slender clamped-free column subjected to Euler’s load is discussed. The obtained equation with a set of geometrical and natural boundary conditions gives the possibility to thoroughly analyse both analytically or numerically system dynamics and/or static response. Despite that the discussed method is time consuming and requires advanced mathematical techniques, it makes it possible to obtain exact or approximate motion equations even for complex problems, what can be difficult or even impossible to achieve using other known methods.

PL

Przedstawiono proces wyprowadzania rownań ruchu i naturalnych warunkow brzegowych smukłego układu mechanicznego na podstawie zasady Hamiltona. Aby zastosować zasadę Hamiltona, należy przede wszystkim zdefiniować odpowiednie zmienne ogolne opisujące ruch rozpatrywanego układu. W przypadku smukłych układow mechanicznych stosuje się zwykle tzw. wspołrzędne naturalne, ktore są dobrze dopasowane do geometrii układu i jego charakterystyk ruchu. Wykorzystując zasadę Hamiltona, konstruuje się odpowiedni funkcjonał ruchu, ktorym jest całka Lagrange’a smukłego układu po odpowiednich zmiennych ogolnych i czasie. Lagranżjan opisuje dobrze znaną rożnicę między energią kinetyczną i potencjalną układu. W pracy przedstawiono proces krok po kroku wyprowadzania rownania ruchu i uzupełniających naturalnych warunkow brzegowych w odniesieniu do smukłego słupa o jednym końcu utwierdzonym, a drugim wolnym, ktory to poddany jest obciążeniu Eulera. Otrzymane rownanie wraz ze zbiorem geometrycznych i naturalnych warunków brzegowych daje możliwość dokładnej analizy analitycznej lub numerycznej odpowiedzi dynamicznej i/lub statycznej układu. Pomimo tego, że omawiana metoda jest czasochłonna i wymaga zaawansowanych technik matematycznych, pozwala ona na uzyskanie dokładnych lub przybliżonych rownań ruchu nawet dla złożonych problemow, co przy innych znanych metodach może być trudne lub wręcz niemożliwe do osiągnięcia.