- Tytuł:
-
Vibrations of bars including transverse shear deformations and warping due to torsion
Drgania prętów z uwzględnieniem odkształceń postaciowych oraz spaczenia przy skręcaniu - Autorzy:
-
Czarnecki, Sławomir
Lewiński, Tomasz - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/1852510.pdf
- Data publikacji:
- 2021
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
teoria prętów cienkościennych
drgania giętno-skrętne
teoria Timoshenki
teoria Librescu-Song
theory of bars
coupled flexural-torsional vibration
Timoshenko theory
Librescu-Song theory - Opis:
-
The paper deals with coupled flexural-torsional vibrations of straight prismatic elastic bars made of a linearly elastic isotropic and homogeneous material. One of the aims is to develop an effective method of modelling vibrations of train rails of cross-sections being mono-symmetric, taking into account warping due to torsion as well as transverse shear deformations. The Librescu-Song 1D model has been appropriately adapted to the above research aims by incorporating all the inertia terms corresponding to the kinematic hypotheses. The finite element(FE) program has been written and its correctness has been verified. The results concerning natural vibrations compare favourably with those predicted by 3D FE modelling using dense meshes. The paper proves that neglecting warping due to torsion leads to omitting several eigen-modes of vibrations, thus showing that the popular Timoshenko-like models are useless for the vibration analysis of bars of mono-symmetric cross sections.
Przedmiotem pracy są drgania giętno-skrętne prętów prostych pryzmatycznych, z jednorodnego izotropowego materiału liniowo sprężystego. Jednym z celów pracy jest analiza drgań szyn kolejowych o przekrojach monosymetrycznych z uwzględnieniem spaczenia towarzyszącego deformacji skrętnej, z uwzględnieniem odkształceń postaciowych poprzecznych metodą Timoshenki. Wykazano przydatność modelu Librescu i Song w ujęciu własnym autorów (Acta Mechanica, vol. 232, pp. 247-282, 2021) z członami bezwładnościowymi dokładnie korespondującymi z przyjętą hipotezą kinematyczną. Opracowano program MES tego modelu pręta. Praca wskazuje na istotną usterkę modelu Timoshenki w opisie drgań własnych szyn kolejowych. O ile drgania giętne w płaszczyźnie symetrii szyny są opisywane poprawnie, to drgania sprzężone: boczne giętne i skrętne są opisywane błędnie; teoria Timoshenki pomija istotne postacie drgań własnych; postacie te dobrze wychwytuje, w sumie niewiele bardziej złożony, model Librescu i Song, a tym bardziej – analiza 3D - przeprowadzona w pracy z pomocą programu SOFISTIK z użyciem niedostosowanych elementów BRIC. Opracowany program MES modelu Librescu i Song jest gotowy do stosowania w analizie drgań torów kolejowych. - Źródło:
-
Archives of Civil Engineering; 2021, 67, 2; 355-381
1230-2945 - Pojawia się w:
- Archives of Civil Engineering
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł