نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

بکارگیری نویز سفید در بررسی و مقایسه خواص دینامیکی تیرهای دو سر ساده معمولی و لانه زنبوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشیار، دانشکده عمران دانشگاه تبریز
2 دانشجوی دکتری، دانشکده عمران دانشگاه تبریز
10.22034/jss.2010.238437
چکیده
در مقاله حاضر، خصوصیات دینامیکی تیرهای با پروفیل معمولی و لانه زنبوری بررسی و مورد مقایسه قرار گرفته‌اند. مطالعه در دو حالت مجزا، با مهار جانبی کامل و ناقص، انجام شده است. ابتدا با استفاده از نرم افزار ANSYS، یک تحلیل مودی روی تیرهای دو سر ساده لانه زنبوری و پروفیل معمولی انجام شده و مودهای ارتعاش آزاد به شکل مبسوط مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. در ادامه، طی تحلیل در حوزه فرکانس، یک بار دینامیکی با خواص نویز سفید به این تیرها اعمال و پاسخ دینامیکی آنها بررسی شده است. بدین منظور، چگالی طیفی توان (PSD) پاسخ‌های مختلف استخراج و مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. در تیر دو سر ساده با بار گسترده یکنواخت در تمام طول تیر با خواص نویز سفید، صرفاً بعضی از مودها تحریک شده و اثر برخی مودهای دیگر حذف می‌گردد. لذا برای بررسی خصوصیات دینامیکی المان، بایستی از بارگذاری مناسب استفاده شود که بتواند تمامی مودهای ارتعاشی تیر را تحریک نماید. به عنوان مثال، در PSD شتاب حاصل از بارگذاری گسترده در نصف دهانه تیر با طیف نویز سفید، کلیه مودها ظاهر می‌شوند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Application of White Noise Excitation for Investigation and Comparing the Dynamic Characteristics of Castellated and Plain-webbed Beams

نویسندگان English

Mohammad Ali Lotfollahi-Yaghin 1
Hamid Ahmadi 2
چکیده English

In the present paper, dynamic characteristics of castellated beams are investigated and compared with the plain-webbed ones. Firstly, using the FEM-based software package ANSYS, modal analyses are performed on plain-webbed and castellated simply supported beams. The mode shapes are extracted and discussed. Afterwards, during a frequency-domain analysis, a white noise dynamic load with an appropriate frequency range is applied to both plain-webbed and castellated beams and their dynamic behaviors are studied through extracting the power spectral densities (PSDs) of various structural responses. The effect of full and local lateral bracing of the beams is considered in the present study. It can be concluded that the loading pattern is a critical factor in investigating the dynamic properties of simply supported castellated beams. For example, when a uniformly distributed load having white noise characteristics is applied to the whole length of the beam, some mode shapes can not be detected. However, when the same load is exerted on the half of the beam length, all mode shapes appear in the PSD of the acceleration response.

کلیدواژه‌ها English

Castellated Beam
Simply Supported Beam
Modal Analysis
Response Spectrum
White Noise
PSD