پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 7 |
| تعداد شماره‌ها | 399 |
| تعداد مقالات | 5,389 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,288,209 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,882,946 |
بررسی رفتار ارتعاشی و عیب یابی تیر کوتاه یکسرگیردار ترک دار تحت نیروی محوری | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 1، دوره 47، شماره 2، بهمن 1394، صفحه 1-12 اصل مقاله (1.17 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2016.599 | ||
| نویسندگان | ||
| موسی رضائی* 1؛ حسین جوادیان2؛ وحید عرب ملکی3 | ||
| 1دانشیار، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز | ||
| 2دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز | ||
| 3دانشجوی دکتری، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش رفتار ارتعاشی تیر کوتاه یکسرگیردار ترک دار تحت نیروی محوری مورد بررسی قرار گرفته و روشی برای عیب یابی آن بر اساس آنالیز ارتعاشی ارائه شده است. بدین منظور اثرات نیروی محوری، تغییر شکل برشی و اینرسی دورانی در نظر گرفته شده است. مقطع معیوب به صورت یک جزء انعطاف پذیر در نظر گرفته شده است که تیر را به دو قسمت تقسیم می کند. ترک بصورت فنر پیچشی مدل شده است که سفتی معادل آن از تئوری مکانیک شکست به دست می آید. پس از استخراج معادلات حاکم بر رفتار ارتعاشی تیر ترک دار، مشخصه های ارتعاشی تیر معیوب به روش مستقیم استخراج شده است. به منظور عیب یابی، به روش معکوس از مشخصه های ارتعاشی استفاده شده، و موقعیت و عمق ترک تعیین می شود. در نهایت اثرات نیروی محوری و پارامترهای ترک بر پاسخ ارتعاشی بررسی می شود. صحت نتایج به دست آمده با استفاده از نتایج تئوری و تجربی ارائه شده در ادبیات فن به اثبات رسیده است | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تیر ترک دار؛ نیروی محوری؛ تیر تیموشنکو؛ عیب یابی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigation of Vibration Behavior and Crack Detection of a Cracked Short Cantilever Beam under the Axial Load | ||
| نویسندگان [English] | ||
| mousa rezaee1؛ Hossein Javadian2؛ Vahid A. Maleki3 | ||
| چکیده [English] | ||
| In this research, firstly, the vibrational behavior of a cracked short cantilever beam under the axial load is investigated, and then, an analytical approach for the crack identification based on the vibration analysis is proposed. The cracked section of the beam is considered as a flexible element, which divides the beam into two segments. Using the fracture mechanics theory, the local flexibility of the crack is modeled as a mass-less tensional spring. By applying the boundary conditions and the inner conditions at the crack location, and taking into account the effects of shear deformation and rotary inertia, the governing equation of motion for the cracked beam is derived. The influence of the axial load and the crack parameters on the vibration behavior of the cracked beam is studied by establishing and solving the corresponding eigenvalue problem, directly. Then in order to predict the crack depth and location through the known natural frequencies of the cracked beam, which are obtained by the experimental tests, the corresponding inverse problem is established and solved analytically. The Results have been validated by the experimental and theoretical data reported in the literatures. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Cracked beam, Axial load, Timoshenko beam, crack detection | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
[1] S. W. Dobeling, C. R. Farrar and M. B. Prime,“A summary review of vibration-based damage identification methods”, Shock and Vibration Digest,Vol. 30, pp. 91-105, 1998. [2] P. Cawly and R. D. Adams, “The locations of defects in structures from measurements of natural frequencies”, Journal of Strain Analysis, Vol. 14, pp. 49-57, 1979. [3] M. I. Friswell, J. E. T. Penny and D. A. L. Wilson,“Using vibration data and statistical measures to locate damage in structures”, the International Journal of Analytical and Experimental Modal Analysis, Vol. 9, pp.239-254, 1994. [4] Y. Narkis, “Identification of crack location in vibrating simply supported beams”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 172, pp. 54 9-558, 1994. [5] A. K. Pandey, M. Biswas and M. M. Samman, “Damage detection from change in curvature mode shapes”, Journal of Sound and Vibration, Vol.145, pp.321-335, 1991. [6] C. P. Ratcliffe, “Damage detection using a modified Laplacian operator on mode shape data”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 204, 505-517, 1997. [7] P. F. Rizos, N.Aspragathos and A. D. Dimarogonas, “Identification of crack location and magnitude in a cantilever beam”, Journal of Sound and Vibration, Vol.138, pp. 381-388, 1990. [8] A. K. Pandey and M. Biswas, “Damage detection in structures using change in flexibility”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 169, pp. 3-17, 1994. [9] S. W. Doebling, L. D. Peterson and K. F. Alvin, “Estimation of reciprocal residual flexibility from experimental modal data”, American Institute of Aeronautics and Astronautics Journal, Vol. 34, pp. 1678-1685, 1996. [10] T. W. Lim, “Structural damage detection using modal test data”, American Institute of Aeronautics and Astronautics Journal, Vol. 29, pp. 2271-2274, 1991. [11] O. S. Salawu, “Detection of structural damage through changes in frequencies: a review”, Engineering Structures, Vol. 19, pp. 718-723, 1997. [12] Adams, R. D., Cawly, P., Pye, C. J., and Stone, B. J. “Vibration Techniques for Nondestructively Assessing the Integrity”, Journal of Mechanical Engineering Science, Vol.20 No. 2, pp. 93-100, 1978. [13] W.M. Ostachowicz, M. Krawczuk, “Analysis of the Cracks on the Natural Frequencies of a cantilever Beam”, Joutnal of Sound and Vibration, Vol. 150, No.2, pp. 191-201, 1991. [14] Sergio H. S. Carneiro and Daniel J. Inman, “Continuous Model for the Transverse Vibration of Cracked Timoshenko Beams”, Transactions of the ASME, Vol. 124, 310-320, 2002. [15] S. P. Lele and S. K. Maiti, “Modelling of Transverse Vibration of Short Beams for Crack Detection and Measurement of Crack Extension”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 257, No. 3, pp. 559-583, 2002. [16] E. Douka, G. Bamnios, A. Trochidis, “a method for determining the location and depth of cracks in double-cracked beams”, Applied Acoustics, Vol. 65,pp. 997–1008, 2004. [17] B. Binici, “Vibration of beam with multiple open cracks subjected to axial force”, J. of Sound and Vibration, Vol. 287, pp. 277–295, 2005. [18] J. K. Sinha, M. I. Friswell and S. Edwards, “Simplified models for the location of cracks in beam structures using measured vibration data”, Journal of Sound and vibration, Vol. 251, No. 1, pp. 13-38, 2002. [19] N. Khaji, M. Shafiei, M. Jalalpour, “Closed-form solutions for crack detection problem of Timoshenko beams with various boundary conditions”, International Journal of Mechanical Sciences, No. 51, pp. 667-681,2009. [20] س. اسماعیل زاده خادم و موسی رضائی،“تعیین موقعیت و عمق ترک سرتاسری در صفحات مستطیلی با استفاده از آنالیز ارتعاشی”،، مجله بین المللی علوم مهندسی، شماره دوم، جلد نهم، زمستان 1377.29- صفحه 17 [21] س. اسماعیل زاده خادم، م. حاجی احمدی و موسی رضائی،“ترک یابی در لوله های ضخیم به روش آنالیز ارتعاشی”، مجله بی نالمللی علوم مهندسی، شماره ششم، جلد یازدهم، زمستان 1379 ، صفحه .165-157 [22] C. Mei, Y. Karpenko, S. Moody, “analytical approach to free and forced vibrations of axially loaded cracked timoshenko beams”, Journal of Sound and Vibration,Vol. 291, pp. 1041-1060, 2006. [23] E. E. Gdoutos, “Fracture Mechanics”, Kluwer Academic Publishers, 2004. [24] T. D. Chaudhari and S. K. Maiti, “A study of vibration of geometrically segmented beams with and without cracks”, International Journal of Solids and Structures, Vol. 37, pp. 761-779,2000. [25] Young-Shin Lee, Myung-Jee Chung, “A study on crack detection using eigenfrequency test data”, Computers and Structures, No. 77, pp. 327-342, 2000. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,397 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 7,239 |
||
