- Tytuł:
-
A mixed shooting - harmonic balance method for unilaterally constrained mechanical systems
Mieszana metoda strzałów i równowagi harmonicznych w zastosowaniu do systemów mechanicznych o jednostronnych więzach - Autorzy:
-
Schreyer, F.
Leine, R. I. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/139775.pdf
- Data publikacji:
- 2016
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
Shooting method
Harmonic Balance Method
local nonlinearities
periodic solutions
nonsmooth dynamics
metoda strzałów
metoda równowagi harmonicznych
lokalne nieliniowości
rozwiązanie okresowe
niegładka dynamika - Opis:
-
In this paper we present a mixed shooting – harmonic balance method for large linear mechanical systems on which local nonlinearities are imposed. The standard harmonic balance method (HBM), which approximates the periodic solution in frequency domain, is very popular as it is well suited for large systems with many degrees of freedom. However, it suffers from the fact that local nonlinearities cannot be evaluated directly in the frequency domain. The standard HBM performs an inverse Fourier transform, then calculates the nonlinear force in time domain and subsequently the Fourier coefficients of the nonlinear force. The disadvantage of the HBM is that strong nonlinearities are poorly represented by a truncated Fourier series. In contrast, the shooting method operates in time-domain and relies on numerical time-simulation. Set-valued force laws such as dry friction or other strong nonlinearities can be dealt with if an appropriate numerical integrator is available. The shooting method, however, becomes infeasible if the system has many states. The proposed mixed shooting-HBM approach combines the best of both worlds.
W artykule przedstawiono metodę będącą połączeniem metody strzałów i metody równowagi harmonicznych zastosowaną do dużych systemów mechanicznych, w których występują lokalne nieliniowości. Standardowa metoda równowagi harmonicznych (HBM), w której aproksymuje się rozwiązanie okresowe w dziedzinie częstotliwości, jest bardzo popularna, gdyż dobrze nadaje się do dużych systemów o wielu stopniach swobody. Niemniej, jej wadą jest to, że lokalne nieliniowości nie mogą być bezpośrednio ocenione w dziedzinie częstotliwości. W standardowej metodzie HBM wykonuje się odwrotną transformację Fouriera, potem oblicza nieliniową siłę w dziedzinie czasu, a następnie wyznacza współczynniki Fouriera siły nieliniowej. Silne nieliniowości są źle reprezentowane przez obcięty szereg Fouriera, co jest wadą tej metody. W przeciwieństwie do niej, metoda strzałów działa w dziedzinie czasu i opiera się na symulacji numerycznej przebiegów czasowych. Metoda działa skutecznie gdy prawa sił są oparte na wartościach zadanych, tak jak dla tarcia suchego i innych silnie nieliniowych, pod warunkiem, że dysponuje się odpowiednim integratorem numerycznym. Metoda strzałów nie daje się jednak stosować gdy system ma wiele stanów. Proponowana metoda mieszana, strzałów i równowagi harmonicznych, łączy zalety obydwu podejść. - Źródło:
-
Archive of Mechanical Engineering; 2016, LXIII, 2; 297-314
0004-0738 - Pojawia się w:
- Archive of Mechanical Engineering
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł