Vibration energy flow in rectangular plates

The paper presents obtained from literature review formulas on structural intensity calculations. The formulas involve loads (forces and moments) and strains (linear and angular) which enabled the estimation of structural surface intensity for beams, and plates considered here as simple structural elements. The numerical method of intensity evaluation was based on complex modal analysis with the use of the finite element method. The presented calculation results lead to the assessment of distribution of structural intensity vectors on the surface of a steel rectangular plate. The models included the source of vibrations (force excitation) and sink of energy (damper) with known position of application. The changes of the finite elements grid density enabled detailed investigation of the total vibration energy flow in the analysed plates.

W pracy przedstawiono uzyskane na podstawie danych literaturowych zależności określające natężenie dźwięków strukturalnych. Zależności te uwzględniają odkształcenia (liniowe i kątowe) oraz obciążenia (siły i momenty) pozwalające wyznaczyć wartość natężenia dźwięków strukturalnych dla belek i płyt rozpatrywanych jako elementy konstrukcyjne. Omówiono metodę wyznaczania wartości natężenia dźwięków strukturalnych na podstawie zespolonych parametrów modalnych uzyskiwanych drogą analizy modalnej z użyciem metody elementów skończonych. W pracy podano również przykład obliczeniowy, którego wyniki pozwoliły na ocenę rozkładu wartości wektora natężenia dźwięków strukturalnych na powierzchni prostokątnej płyty stalowej. W modelu przyjęto zadane położenie źródła drgań (siła wymuszająca) i rozpraszania energii (siła tłumiąca). Zmiany gęstości sieci elementów skończonych pozwoliły na szczegółową analizę całkowitego przepływu energii drganiowej w badanej płycie.