Skip to main content
SUPERVISOR
Hamidreza Mirdamadi,Mostafa Ghayour
سیدحمیدرضا میردامادی (استاد مشاور) مصطفی غیور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Yadegar
علی یادگاراصفهانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Vibration analysis of curved beam subjected to moving point force
In recent years, using of fast vehicle became so important to the people. So analysis and design of beams subjected to moving load has unique position in engineering field. Many researchers investigated beams with moving load but their attitude limited to displacement and straight beam. Study of moving load has showed it’s important role when researchers have proved that structures endure moving loads have higher stress and tension especially by specific velocities that cause vibrations’amplitude goes up. Having knowledge on behavior of structures subjected to moving loads can help a lot in reduction of vibrations’amplitude, stress and lead to safer structures. In this study, first, governing equations for free vibration of curve beam are derived and natural frequencies are calculated for special cases. Then beam is discretized by Euler Bernoulli beam element and displacement of the beam is calculated by numerical method. After that total energy of beam for various speed is calculated. By attention to the behavior of energy vs speed curve, critical speeds are specified and investigated. Then it is proved that in critical speeds, special mode shape is activated and stores energy during the moving load’s time. In this speed other mode shapes have low energy when load left the beam. Therefore beam begins to vibrate with special mode shape. Then effect of different parameters as inner damping and radius of curvature are applied to beam’s displacement and total stored energy. Vibration of curve beam in moving load’s time domain and after that, have been investigated for various speeds. At the end, equivalent continuous load is compared with point force load. Keywords: Vibration, critical speed, curve beam, moving load, energy, mode shape
در دهه های گذشته، از یک طرف استفاده از وسایل نقلیه سریع و از طرف دیگر، طراحی سازه های مقرون به صرفه، اهمیت زیادی پیدا کرده است. بنابراین تحلیل و بررسی تیرها در هنگام عبور بار دارای جایگاه ویژه ای است. محققان بسیاری بر روی ارتعاشات تیر مستقیم، با مشخصات مختلف تحقیقات انجام داده اند اما نوع نگاه آن ها محدود به دو مقوله ی جابه جایی نقاط مختلف تیر و شکل مستقیم تیر بوده است. اهمیت بررسی حرکت بار زمانی افزایش می یابد که مطالعات و بررسی ها نشان می دهد، بارهای متحرک در مقایسه با بارهای ساکن، به دلیل ایجاد ارتعاشات، باعث تنش های بیشتر و افزایش احتمال شکست سازه می گردند. همچنین در عبور بارهای متحرک در سرعت های مشخصی، دامنه ی ارتعاشات به شدت افزایش می یابد. علم به چگونگی ارتعاش این سازه ها، در کاهش دامنه ی ارتعاشات، تنش ها و در نهایت عمر بیشتر سازه کمک زیادی خواهد کرد. در پژوهش پیش رو ابتدا معادلات حاکم بر ارتعاشات آزاد تیر منحنی شکل به دست آمده و فرکانس های طبیعی برای حالت های خاصی محاسبه شده است. سپس به وسیله ی المان تیر اویلر برنولی، تیر منحنی شکل گسسته سازی شده و به وسیله ی محاسبات عددی جابه جایی نقاط مختلف تیر و همچنین انرژی ذخیره شده در تیر و شکل مود ها محاسبه شده است. سرعت های بحرانی به وسیله ی نمودار انرژی به دست آمده و هر کدام تحلیل و بررسی شده است. در ادامه اثر پارامتر های مختلف تیر از جمله شعاع انحنا و میرایی داخلی بر انرژی ذخیره شده و جابه جایی تیر اعمال شده است. بررسی ارتعاشات تیر منحنی شکل و چگونگی رفتار آن نه تنها در هنگام عبور بار، بلکه پس از خروج بار و در سرعت های مختلف مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. همچنین در انتها بار گسترده معادل با بار متمرکز شبیه سازی شده است. تلاش بر این بوده است با نوع نگاه فیزیکی و قابل درک و ارائه ی نمودار های مختلف، مسئله از حالت ریاضی محض خارج شود و خواننده بتواند به خوبی عبور بار را با این نوع نگاه برای سایر سازه ها انجام دهد. کلمات کلیدی: عبور بار، ارتعاشات، تیر منحنی شکل، سرعت های بحرانی، انرژی ذخیره شده، شکل مود

ارتقاء امنیت وب با وف بومی