Коливання механічних систем з гістерезисною дисипацією енергії
DOI:
https://doi.org/10.20535/0203-3771492025334113Ключові слова:
дисипація енергії, гістерезисне тертя, резонансАнотація
У роботі, під час розгляду завдань про коливання механічних систем із урахуванням дисипації енергії в матеріалі, передбачається, що у механічній коливальній системі є гістерезисні втрати, які обумовлені пружними недосконалостями матеріалу. У реально існуючої у всіх матеріалах залежності між напруженням та деформацією спостерігається деяке відхилення від лінійного закону. При цьому пружна недосконалість проявляється у вигляді петлі гістерезиса, площа якої характеризує здатність матеріалу поглинати енергію при механічних коливаннях. У статті проаналізовано вплив гістерезисного тертя механічних систем поблизу резонансу. Особливо важливим є узагальнення даного підходу на реальні конструкції з більшим ступенем вільності. У роботі отримані аналітичні залежності, що зв'язують напруження та деформації з урахуванням гістерезисного розсіювання енергії. Для визначення динамічних характеристик механічних систем використовувався підхід із застосуванням варіаційно-сіткових методів побудови функціоналів типу Релея з подальшою їх мінімізацією методами нелінійного програмування.
Посилання
H.Hamdan, S.S.Dol, A.H.Gomaa, A.B.A.Tahhan, A.Al Ramahi, H.F. Turkmani, M. Alkhedher and R. Ajaj. “Experimental and Numerical Study of a Novel Vortex Bladeless Wind Turbine with an Economic Feasibility Analysis and Investigation of Environmental Benefits” , Energies, MDPI, vol. 17, no.1, pages1-30, Dec. 2023, https://doi.org/10.3390/en17010214
W. Wang and Z. Yao, “Experimental study of the flow-induced vibration of a cut-corner prism energy harvester,” Physics of Fluids, vol. 36(6), pages 7-20, Jun. 2024, https://doi.org/10.1063/5.0210479.
Mauricio A. Ribeiro, Hilson H. Daum, Angelo M. Tusset, Jose M. Balthazar, Rodrigo N. Silva, Raphaela C. Machado and Grzegorz Litak, “Comments on nonlinear dynamics asymmetric behavior in bi-stable energy harvesters”, Archive of Applied Mechanics, vol. 93, no.12, pages 4273-4278, Dec. 2023.
https://doi.org/ 10.1007/s00419-023-02507-z
Chen Zengshun, Fu Xianzhi, Xu Yemeng, Y. Li Cruz, Kim Bubryur and K.T. Tse, “A perspective on the aerodynamics and aeroelasticity of tapering: Partial reattachment”, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vol. 212, р.104590, May 2021, https://doi.org/10.1016/j.jweia.2021.104590.
Chen Zengshun, Zhang Likai, Li Ke, Xue Xuanyi, Zhang Xuelin, Kim Bubryur and Y. Li Cruz, “Machine-learning prediction of aerodynamic damping for buildings and structures undergoing flow-induced vibrations” , Journal of Building Engineering, Vol. 63, Part A, р.105374, Jan. 2023, https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.105374.
Sigil Francis and Ashirbad Swain, “Modelling and harnessing energy from flow-induced vibration, particularly VIV and galloping: An explicit review”, Ocean Engineering, Vol. 312, no.3, р.119290, Nov. 2024, https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2024.119290.
A. Kodakkal, M. Péntek, K.-U. Bletzinger, R. Wüchner, and F. Weber, “Systematic and Quantitative Assessment of Reduced Model Resolution on the Transient Structural Response Under Wind Load,” Applied Sciences, vol. 15, no. 3, p. 1588, Feb. 2025, https://doi.org/10.3390/app15031588
Nicolò Vaiana, Francesco Marmo, Salvatore Sessa and Luciano Rosati, “Modeling of the Hysteretic Behavior of Wire Rope Isolators Using a Novel Rate-Independent Model”, Nonlinear Dynamics of Structures, Systems and Devices, p. 309-317, Jan. 2020,
https://doi.org/110.1016/j.matdes.2022.111436.
A. Ye. Babenko O.A. Boronko and S.I. Trubachev, “Application of the stiffness enhancement method in vibration problems of multilayer structures” in Advanced engineering, technology and engineering education: Proceedings of the XVII International Conference on June 22-24, 2016, Odessa, P. 17-18. https://conf.mmi.kpi.ua/public/conferences/29/MNTK-17_2016-1.pdf
V.A.Andrunyk, V.A.Vysotska, V.V. Pasichnyk, L.B. Chyrun and L.V. Chyrun, Ed., Numerical Methods in Computer Science, Lviv: Novyi Svit – 2000, 2018.
N.V. Vasylenko and O.M. Alekseichuk, Ed., Theory of oscillations and stability of motion , Kyiv: Vyshcha shkola, 2004.
A. Ye. Babenko, O. O. Boronko and S. I. Trubachev. Application of the quasi-static iteration method for calculating natural vibrations of blades in Advanced engineering, technology and engineering education: Proceedings of the XIX International Conference on June 19-22, Kyiv 2018, р. 66–67. https://doi.org/10.20535/2409-7160.2018.XIX.241094.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY-NC-ND , котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
