view in publisher's site

Dynamic tests and model updating of nonlinear beam structures with bolted joints

Highlights•The derivation process of force-displacement relationship is presented for the Iwan beam element. Then, the linear beam element and Iwan beam element are used to simulate the bolted cantilever beam structure.•The linear natural frequency of the structure is obtained by low-amplitude random white noise test, and the linear parameters is updated based on the sensitivity analysis method.•The nonlinear model updating method based on the instantaneous characteristics of the principal response components is proposed to update nonlinear model of the bolted cantilever beam, and the parameters of Iwan beam element is obtained.AbstractMechanical joints usually affect structural dynamic responses, leading to local nonlinear stiffness and damping. In this paper, hysteresis Iwan model is discussed in detail to describe nonlinear mechanical behaviors of contact surface. Based on adjusted Iwan model, the derivation process of force-displacement relationship is presented for Iwan beam element. Meanwhile, relevant experimental study on the dynamic behaviors of a cantilever beam with a bolted joint is performed. Linear beam element and Iwan beam element are used to simulate the bolted cantilever beam structure, and the corresponding structural dynamic responses are calculated by forward incremental displacement center difference method. Then, combined with the nonlinear structural model updating method based on the instantaneous characteristics of principal dynamic response components, the bolted cantilever beam structure is updated and the parameters of Iwan beam element are obtained. The updated results are in good agreement with the experimental results, that is, the feasibility and effectiveness of the proposed nonlinear structural model updating method are verified by comparing the updated responses and measured data.

آزمون‌های دینامیک و به روزرسانی مدل سازه‌های تیر غیر خطی با اتصالات پیچی

کاره‌ای مهم: فرآیند اشتقاق رابطه نیرو - جابجایی برای آلمان تیر Iwan ارایه شده‌است. سپس از آلمان تیر خطی و آلمان تیر Iwan برای شبیه‌سازی ساختار تیر cantilever پیچی استفاده شده‌است. فرکانس طبیعی خطی ساختار با تست نویز سفید تصادفی با دامنه پایین بدست می‌آید و پارامترهای خطی براساس روش آنالیز حساسیت به روز می‌شوند. مدل غیرخطی به روزرسانی مدل مبتنی بر مشخصه‌های لحظه‌ای اجزا واکنش اصلی برای به روز رسانی مدل غیر خطی تیر cantilever پیچی پیشنهاد شده و پارامترهای آلمان تیر Iwan معمولا بر پاسخ‌های دینامیکی ساختاری تاثیر می‌گذارند که منجر به سفتی و میرایی غیر خطی موضعی می‌شود. در این مقاله، مدل هیسترزیس Iwan به طور مفصل برای توصیف رفتار مکانیکی غیر خطی سطح تماس مورد بحث قرار گرفته‌است. براساس مدل Iwan تنظیم‌شده، فرآیند اشتقاق رابطه جابجایی نیرو برای آلمان تیر Iwan ارایه شده‌است. در همین حال، مطالعه تجربی مربوطه بر روی رفتار دینامیکی تیر یک cantilever با اتصال پیچی انجام می‌شود. آلمان تیر خطی و آلمان تیر Iwan برای شبیه‌سازی ساختار تیر cantilever پیچی استفاده می‌شوند و پاسخ‌های دینامیکی ساختاری مربوطه به روش تفاضل مرکزی جابجایی افزایشی محاسبه می‌شوند. سپس، با ترکیب با روش به روزرسانی مدل ساختاری غیر خطی مبتنی بر مشخصه‌های لحظه‌ای اجزا واکنش دینامیک اصلی، ساختار تیر cantilever پیچ شده به روز شده و پارامترهای آلمان تیر Iwan بدست می‌آید. نتایج به روز شده در تطابق خوبی با نتایج تجربی هستند، یعنی، امکان و اثربخشی روش به روزرسانی مدل ساختاری غیرخطی مطرح‌شده با مقایسه پاسخ‌های به روز و داده‌های اندازه‌گیری شده تایید می‌شوند.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.