view in publisher's site

Effects of temperature variations on nonlinear planar free and forced oscillations at primary resonances of suspended cables

This paper is concerned with the analysis of the free and forced nonlinear vibrations of the suspended cable with thermal effects. By introducing the new thermal stressed configuration, the effect of temperature variation on the nonlinear vibration equations of motion is reflected by a non-dimensional cable tension variation factor. The partial differential equations of the planar motion are discretized to the ordinary equations via the Galerkin method, and the single-mode discretization is investigated. The Lindstedt–Poincare method and multiple scales method are applied to obtain the higher-order approximate solutions of the nonlinear free vibrations and primary resonances, respectively. Parametric investigations of temperature effects on the linear and nonlinear vibration characteristics of the suspended cable with different sag-to-span ratios and excitation amplitudes are performed. The results of the perturbation analysis show that the nonlinear free and forced vibration characteristics would be changed by the temperature variations qualitatively and quantitatively, depending on the sag-to-span ratio and the excitation amplitude. The asymmetric phenomena between the effects of warming and cooling conditions on the vibration characteristics can be observed. The crossover points between next two mode frequencies are shifted under the temperature variation, and these would significantly influence the internal resonances of the suspended cable. Finally, temperature effects on the time-history diagram of the cable axial total tension force are investigated.

اثرات تغییرات دما بر نوسانات غیر خطی و غیر خطی غیر خطی در فرکانس‌های تشدید اولیه کابل‌های معلق

این مقاله به تحلیل ارتعاشات غیر خطی غیر خطی کابل معلق با اثرات حرارتی می‌پردازد. با معرفی پیکره بندی تنش گرمایی جدید، اثر تغییر دما بر معادلات ارتعاش غیر خطی حرکت توسط ضریب تغییرات تنش غیر بعدی کابلی منعکس می‌شود. معادلات دیفرانسیل جزیی حرکت مسطح با معادلات عادی از طریق روش Galerkin گسسته سازی شده‌اند و گسسته سازی مود تک مود مورد بررسی قرار می‌گیرد. روش lindstedt - Poincare و روش مقیاس‌های چندگانه به ترتیب برای به دست آوردن جواب‌های تقریبی درجه بالا از ارتعاشات آزاد غیر خطی و رزونانس اولیه اعمال می‌شوند. بررسی پارامتریک اثرات دما بر ویژگی‌های ارتعاشی خطی و غیر خطی کابل معلق با نسبت دهانه به دهانه و دامنه تحریک انجام شده‌است. نتایج تحلیل آشفتگی نشان می‌دهد که ویژگی‌های ارتعاشی غیر خطی و غیر خطی با تغییر دما از لحاظ کیفی و کمی تغییر خواهند کرد، بسته به نسبت دهانه به دهانه و دامنه تحریک. پدیده نامتقارن بین اثرات گرم شدن و شرایط سرد شدن بر ویژگی‌های ارتعاشی می‌تواند مشاهده شود. نقاط تقاطع بین دو فرکانس مد بعدی تحت تغییرات دما تغییر داده می‌شوند و این ها به طور قابل‌توجهی در فرکانس‌های تشدید داخلی کابل معلق تاثیر می‌گذارند. در نهایت، اثرات دما بر روی نمودار تاریخچه زمانی نیروی کشش کل محوری بررسی می‌شود.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.