بررسی ارتعاش سیستم‌های پیوسته تحت بارهای هارمونیکی با تحلیل ایزوژئومتریک

نویسندگان

1 گروه آموزشی مهندسی عمران- دانشگاه محقق اردبیلی

2 گروه عمران- دانشکده فنی- دانشگاه محقق اردبیلی

3 گروه عمران- دانشکده فنی- دانشگاه محقق اردبیلی- اردبیل- ایران

doi
10.22065/jsce.2020.205556.1975
چکیده

تحلیل ایزوژئومتریک ارتعاش اجباری سیستم‌های پیوسته در این مقاله مطالعه شده است. اساس این روش استفاده از توابع نربز می-باشد که پایة ریاضی یکپارچه‌ای برای نمایش اشکال تحلیلی فراهم می‌کند. مهمترین حسن استفاده از این روش در مقایسه با روشهای مرسومی همچون المان محدود، مدل‌سازی دقیق هندسی و بدون تقریب با یک روش جدید و آسان است. در مقایسه با توابع لاگرانژی استفاده شده در روش المان محدود، توابع نربز و ‌بی‌اسپلاین می‌تواند پیوستگی بالاتری از مشتقات داشته باشد. در این مقاله، به مطالعه ارتعاش اجباری تیر اویلر- برنولی و تیموشکو پرداخته شده است. ماتریس سختی و جرم این سیستم‌های پیوسته با در نظر گرفتن اثرات تغییر شکل برشی و ممان چرخشی با استفاده از روش گالرکین و اصل کار مجازی تعیین شده‌اند. همچنین توابع تغییرمکانی براساس توابع نربز به دست آمده است. به منظور اثبات صحت و کارایی روش پیشنهادی، مثال‌های عددی در مورد ارتعاش اجباری سیستم‌های پیوسته ارائه شده است. با استفاده از نرم افزار متلب و با اعمال شرایط مرزی مشخص، فرکانس‌‌‌های طبیعی اعضا به‌دست آمده و نتایج تحلیل ‌ایزوژئومتریک با حل دقیق مقایسه گردید. نتایج نشان داد که روش ایزوژئومتریک در تحلیل مسائل ارتعاش به‌دلیل استفاده از توابع نربز به جای توابع انتخابی تقریبی المان، نتایج دقیق‌تری ارائه می‌دهد.