مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

پیچیدگی مود در یک طناب با تحریک هارمونیک پایه با درنظر گرفتن فنر- دمپر موضعی نامتقارن

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد/دانشگاه صنعتی شاهرود
2 عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شاهرود
چکیده
در این مطالعه به بررسی تحلیلی دینامیک حالت پایدار یک رشته طناب خطی، همگن و نامیرا پرداخته شده است که یک سیستم فنر و دمپر خطی موضعی به آن متصل گردیده است. همچنین هر دو انتهای طناب به طور همزمان و یکسان با حرکت نوسانی، تحریک شده است. میرایی موضعی منجر به پیچیدگی مود در طناب شده که این امر باعث ظهور فاصله فرکانسی بین ماکزیمم دامنه‌ی نقاط مختلف طناب و تغییرات فاز گردیده است که نشان دهنده‌ی محدوده‌ی شکل‌گیری پیچیدگی مود در طناب است. در این تحقیق نشان داده شده است که ترکیب‌های مختلفی از سفتی فنر و میرایی موضعی وجود دارد که در آنها پیچیدگی مود به بیشترین حد خود می‌رسد. از همه مهم‌تر اینکه این ترکیب در هر فرکانس تحریک بی‌بعد مشخص، منحصر به فرد می‌باشد. در این ترکیب‌ها میرایی محدوده‌ی مشخصی دارد، اما با بزرگ‎‌تر شدن فرکانس مقدار سفتی فنر افزایش می‌یابد. در این حالت تمام مودهای نرمال ارتعاشات طناب از بین رفته و در عوض حرکت موج در طناب رخ می‌دهد. نتیجه با اهمیت دیگر اینکه میرایی که منجر به بیشترین فاصله فرکانسی می‌شود، الزاما با میرایی که به ازای آن بیشترین پیچیدگی مود و یا همان حرکت امواج رخ می‌دهد، برابر نیست.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Mode Complexity in a Harmonically Forced String Considering an Asymmetric Local Spring-Damper

نویسندگان English

Saleh Jomezade Khazarbeygi 1
Amir Jalali 2
چکیده English

In this study the steady-state dynamic of a linear, homogeneous, un-damped string, coupled with a locally connected spring-dashpot system is analytically investigated. Both ends of the string are assumed to be excited with identical and synchronous harmonic motion. It is shown that the damper introduces mode complexity and leads to frequency shift between the peak amplitudes in different locations of the string. Also it causes phase variations which indicates mode complexity domain. In this study, it is shown that there are different combinations of spring and damper constants in which the mode complexity attains its maximum level. Surprisingly, the combination is unique in each given excitation frequency ratio. In this situation, the damping constant is bounded in a specified range but, the spring constant is increased as the excitation frequency ratio is increased. In such case, all vibration normal modes of the string are completely destroyed and, in turn, traveling waves are formed. Also it is shown that the damping constant which leads to the maximum frequency shift, is not necessarily equal to the one that introduces the maximum mode complexity.

کلیدواژه‌ها English

Steady-state dynamic
Mode complexity
Frequency shift
Traveling wave