آمار
| تعداد نشریات | 44 |
| تعداد شماره‌ها | 1,323 |
| تعداد مقالات | 16,270 |
| تعداد مشاهده مقاله | 52,954,019 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,624,698 |
ارتعاشات غیرخطی لوله ترک‌دار با ترک باز و بسته شونده | ||
| مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
| مقاله 2، دوره 44، شماره 3، دی 1393، صفحه 11-19 اصل مقاله (1.1 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| موسی رضائی* 1؛ وحید عرب‌ملکی2؛ جعفر اسکندری جم3؛ پیمان فرزانفرد4 | ||
| 1دانشیار، دانشگاه تبریز، دانشکده فنی مهندسی مکانیک | ||
| 2دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه تبریز، دانشکده فنی مهندسی مکانیک | ||
| 3دانشیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مرکز کامپوزیت | ||
| 4کارشناس مهندسی مکانیک، شرکت بهاب تدبیر | ||
| چکیده | ||
| در مقاله حاضر، معادله دیفرانسیل حاکم بر رفتار ارتعاشات عرضی لوله ترک‌دار با بکارگیری اصل Hu-Washizu استخراج گردیده است. اثر ترک به صورت اغتشاش پیوسته در میدان‌های تنش و جابجائی مدل شده است. به منظور به دست آوردن فرکانس‌های طبیعی لوله با ترک باز و بسته شونده، مدل دو خطی جدیدی برای سفتی معادل در هر شکل مود ارتعاش عرضی ارائه شده است. به کمک این مدل، معادله دیفرانسیل حاکم به شکل قابل حل به روش لیندست- پوانکاره تبدیل و فرکانس‌های طبیعی لوله با ترک باز و بسته شونده استخراج شد. جمله اول حل تحلیلی، معرف پاسخ سیستم خطی متناظر با سفتی میانگین لوله در حالت‌های کاملاً باز و کاملاً بسته ترک بوده و جملات بعد نشان دهنده اثر غیرخطی ناشی از باز و بسته شدن ترک می‌باشند. نتایج نشان می‌دهد که کاهش فرکانس‌های طبیعی برای ترک باز و بسته شونده کمتر از ترک باز می‌باشد. صحت نتایج به دست آمده با استفاده از نتایج تجربی موجود در ادبیات فن به اثبات رسیده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| آنالیز ارتعاشی؛ لوله ترک‌دار؛ مدل پیوسته؛ ترک باز و بسته شونده؛ روش لیندست- پوانکاره | ||
| مراجع | ||
|
[1] Wu, N., Wang, Q., “Experimental studies on damage detection of beam structures with a wavelet transform” International Journal of Engineering Science, Vol. 49, pp. 253–261, 2011.
[2] Han-Ik Yoona, In-Soo Son, “Dynamic behavior of cracked simply supported pipe conveying fluid with moving mass” Journal of Sound and Vibration, Vol. 292, pp. 941–953, 2006.
[3] Yongteng, Z., Jiawei X., “Pipe damage detection method based on BSWI and SVR” International Conference on Measuring Technology and Mechatronics Automation, 2010.
[4] Junjie, Y.,Yumin, H., Xuefeng C., Zhi Z., Youming W., Zhengjia H., “Pipe crack identification based on finite element method of second generation wavelets” Mechanical Systems and Signal Processing,Vol. 24, pp. 379–393, 2010.
[5] Dimarogonas, A. D., “Vibration of cracked structures: A state of the art reviews.” Eng. Frac. Mech., Vol. 55, Issue 5, pp. 831-857, 1996.
[6] Xin, F., Chunyuan, Z., Jiashun, H., Jing., Z., “The Local Flexibility of A Pipe with A Part-Through Circumferential Crack” Advanced Materials Research, Vol. 243,pp. 995-1002, 2011.
[7] Kirmser, P. G., “The effect of discontinuities on the natural frequency of beams”, In Proceeding of the American Society of Testing and Materials, Vol. 44, pp. 897-904, 1944.
[8] Tasi, T. C., Wang, Y. Z., “Vibration analysis and diagnosis of a craced shaft” Journal of Applied Mechanics, Vol.192, Issue 3, pp. 607-620, 1996.
[9] Liu, D., Gurgenci, H., Veidt, M., “Crack detection in hollow section structures through coupled response measurements” Journal of Sound and Vibration, Vol. 261, pp. 17–29, 2003.
[10] Viola, E., Ricci, P., Aliabadi, M. H., “Free vibration analysis of axially loaded cracked Timoshenko beam structures using the dynamic stiffness method” Journal of Sound and Vibration, Vol. 304, pp. 124–153, 2007.
[11] Christides, S., Barr, A. D. S., “One dimensional theory of cracked Bernoulli-Euler beams.” International Journal of Mechanical Science, Vol. 26, Issue (11/12), pp. 639-648, 1984.
[12] Christides, S., Barr, A. D. S., “Torsional vibration of cracked beams of non-circular cross-section.” International Journal of Mechanical Science, Vol. 28, pp. 473-490, 1986.
[13] Shen, M. H. H, Chu, Y. C. “Analysis of forced bilinear oscillators and the application to cracked beam dynamics.” Am Inst Aeronaut Astronaut Journal, Vol. 30, pp. 2512-2519, 1992.
[14] Shen, M.H. H, Pierre, C., “Natural modes of Bernoulli-Euler beams with symmetric cracks.” Journal of Sound and Vibration, Vol. 138, Issue l, pp. 115-134, 1990.
[15] Shen, M.H. H, Pierre, C., “Free vibrtions of beams with a single-edge crack.” Journal of sound and vibration, Vol. 170, Issue 2, pp. 237-259, 1994.
[16] Behzad, M., Meghdari, A., Ebrahimi, A., “A new continuous model for flexural vibration analysis of a cracked beam.” Polish Maritime Research, Vol. 2, pp. 32-39, 2008.
[17] Shen, M. H. H, Pierre, C., “On-line structural damage detection.” Structural Systems: Smart Structures, Devieces and Systems, Vol. 14, pp. 271-332, 1998.
“On-line structural damage detection.” Structural Systems: Smart Structures, Devieces and Systems, Vol. 14, pp. 271-332, 1998. “Vibration of a beam with a breathing crack.” J. of Sound and Vibration, Vol. 239, Issue 1, 57-67, 2001.
[19] Chondros, T.G., Labeas, G.N, “Torsional vibration of a cracked rod by variational formulation and numerical analysis.” Journal of Sound and Vibration, Vol. 301, pp. 994–1006, 2007.
[20] Behzad, M., Meghdari, A., Ebrahimi, A., “A new approach for vibration analysis of a cracked beam.” International Journal of Engineering, Vol. 18, Issue 4, pp.319-330, 2005.
[21] Barr, A. D. S., “An extension of the Hu-Washizu variational principle in linear elasticity for dynamic proplem.” Transactions of the ASME Applid Mechanic, Vol. 33, Issue 2, pp. 480-493, 1996.
[22] Naniwadekar, M. R., Naik, S. S., Maiti, S. K., “On prediction of crack in different orientations in pipe using frequency based approach” Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 22, pp. 693-708, 2008.
[23] Murigendrappa, S. M., Maiti, S. K., Srirangarajan, H. R., “Experimental and theoretical study on crack detection in pipes filled with fluid” Journal of Sound and Vibratior, Vol.270, pp.1013-1032, 2004.
[24] Murigendrappa, S. M., Maiti, S. K., Srirangarajan, H. R., “Frequency-based experimental and theoretical identification of multiple cracks in straight pipes filled with fluid” NDT&E International, Vol. 37, pp. 431-438, 2004.
[25] Elber, W., “The Significance of fatigue crack closure.” Damage Tolerance in Aircraft Structures, pp. 230-242, 1971.
[26] Gudmundson, P., “The dynamic behaviour of slender structures with cross-sectional cracks.” Journal of Mechanics and Physics of Solids, Vol. 31, pp. 329-345, 1983.
[27] Tada, H., Paris, P. C., Irwin, G. R. “The Stress Analysis of Cracks Handbook, Third Edition”, ASME, New York, 2000.
[28] Irwin, G. R., “Discussion of `Crack-Extension Force for a Part-Through Crack in a Plate”, Journal of Applied Mechanics, Vol. 30, Issue 3, pp.475-476, 1962
[29] رضائی، موسی، عرب‌ملکی، وحید، "ارائه مدل غیرخطی جدید برای بررسی رفتار ارتعاشات عرضی تیر ترک‌دار با ترک خستگی"، نشریه علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک، سال 22، شماره 2، صفحه 35-42، 1390.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,578 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,401 |
||