به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "moving load" در نشریات گروه "فنی و مهندسی"

  • سیاوش شاه محمدی، موسی محمودی صاحبی*

    عوامل بسیاری می تواند در طول زمان بهره برداری از سازه ها منجر به ایجاد آسیب های موضعی شود، که در پاسخ های ارتعاشی سازه ها نمود پیدا می کنند. با هدف تشخیص وجود و تعیین موقعیت مکانی آسیب با استفاده از شبکه ی عصبی مصنوعی و تبدیل موجک تجربی تحت بار متحرک، یک پل خرپایی در مقیاس آزمایشگاهی ساخته شد. پس از اندازه گیری پاسخ های ارتعاشی پل، 17 ویژگی حوزه ی زمانی استخراج شده از سیگنال های خام، برای تشخیص وجود آسیب به عنوان ورودی به شبکه ی عصبی ارائه و وضعیت سلامت پل (سالم یا آسیب دیده) به عنوان تارگت های آن در نظر گرفته شدند. برای مکانیابی آسیب نیز 5 ویژگی غیرپارامتریک،
    شامل: آنتروپی های شانون و تی سالیس، جذر مجموع مربعات، عامل شکل و کشیدگی، به همراه ویژگی انرژی، از سیگنال های پردازش شده ی پل به کمک تبدیل موجک تجربی استخراج و استفاده شدند. نتایج نشان می دهند که روش پیشنهادی به طور موثری قادر به تشخیص وجود و مکان آسیب در پل تحت بار متحرک است.

    کلید واژگان: پایش سلامت سازه, تشخیص آسیب, شبکه ی عصبی مصنوعی, تبدیل موجک تجربی, بار متحرک
    S. Shahmohammadi, M. Mahmoudi *

    Civil structures are always considered one of the most valuable properties of each country. Many factors can lead to local damages in different parts of structures during their operational life. These damages are reflected in the vibration responses of structures. This research aims to detect the existence and determine the location of damage in a truss bridge under a moving load using an artificial neural network and experimental wavelet transform. For this purpose, a two-dimensional truss bridge was built in the laboratory to investigate this research's objectives. Earlier experimental studies in damage detection were subjected to excitations such as impact loads and electrodynamic shakers. Since the appearance of damage effects in the vibration responses of the structure mainly depends on the applied location of the impact load, a moving load that crosses the entire length of the bridge can be used as input excitation to detect the presence and location of damages for which there is no available data. After measuring the vibration responses of the bridge, 17 time-domain features were extracted from the raw signals, which were used to detect the presence of damage. Although feature extraction is applied to raw signals, the signal processing stage was not eliminated for damage localization. By processing the response signals of the healthy and damaged state of the bridge using experimental wavelet transform, these signals were decomposed into different modes and 5 non-parametric damage-sensitive features such as Shannon and Tsallis entropies, Root Mean Square (RMS), Shape Factor and kurtosis which are all based on statistical parameters in addition to energy, were extracted. Finally, these damage-sensitive features were presented as input to the neural network whereas the state of the bridge (healthy or damaged) was considered as its target. The obtained results showed that the proposed method can effectively detect the presence and the location of the damage in the truss bridge.

    Keywords: Structural Health Monitoring, Damage Detection, ANN, Empirical Wavelet Transform, Moving Load
  • مهدی رحیمی اصل *، امیرحسن علیزاده

    یکی از عوامل تاثیرگذار در طراحی سازه های مختلف هزینه ساخت می باشد و سازه را طوری میتوان طرح کرد که با هزینه ساخت یکسان، عملکرد بهتری در مقابل بارهای وارده داشته باشد. روش های مختلفی برای بهینه سازیمانند الگوریتم ژنتیک، الگوریتم های تکاملی پدید آمده اند که قابلیت زیادی نسبت به روش های ریاضی دارند.. در این تحقیق با استفاده از روش ژنتیک، مشخصات هندسی و ارتفاع یک خرپای دو بعدی از نوع پرات برای اقتصادی تر شدن طرح مورد بهسازی قرار گرفته است. این خرپا در ابتدا تحت نیروی متمرکز در موقعیت بحرانی به گونه ای طراحی شده است که با کمترین مقدار مصرف فولاد، تنش های حداکثر در اعضا از مقدار حدی فراتر نرود. سپس این نیروبه صورت متحرک در کل طول خرپا در نظر گرفته شده و با تابع هدف بیان شده، طرح بهینه آن انجام گرفته است.در نهایت نتایج دو مساله ی مقایسه شده است. نتایج نشان می دهند با تعداد حدود 17000 فراخوانی تابع هدف در طی 50 نسل نتایج به دقت مناسبی می انجامد و ارتفاع بهینه ی خرپا در حالت بار ثابت برابر 53/2 متر و حالت بار متحرک 56/2 بدست آمد که برای هر دو مورد در حدود50% طول هر دهانه می باشد. همچنین در حالت تاثیر بار متحرک وزن خرپای بهینه شده در حدود 36 % بیشتر از حالت تاثیر بار ثابت بدست آمد.

    کلید واژگان: الگوریتم ژنتیک, بار متحرک, طراحی بهینه, خرپای فلزی پرات, کمانش اعضا
    mehdi rahimiasl *, Amir hassan Alizadeh

    The cost of construction is one of the influencing factors in the design of various structures, and the structure can be designed in such a way that with the same construction cost, it has a better performance against the incoming loads. Various methods for optimal design of structures such as genetic algorithm, biological growth and evolutionary algorithms have appeared. The ability of these methods to find the optimal design of structures is much more than mathematical methods.In this research, using the genetic method, the geometric characteristics and height of a two-dimensional Pratt type truss have been improved to make the design more economical. This truss is designed under the concentrated force in the critical position in such a way that with the minimum amount of steel consumption, the maximum stresses in the members do not exceed the limit value. Then this force is considered in a mobile form along the entire length of the truss and its optimal design has been done with the objective function expressed.Finally, the results of two problems are compared. The results show that with the number of about  17000 calls of the objective function during 50 generations, the results lead to a suitable accuracy and the optimal height of the truss in the fixed load mode is equal to 2.53 meters and the moving load mode is 2.56 meters, which for each Two cases are about 50% of the length of each opening. Also, in the case of moving load, the weight of the optimized truss was about 36% more than that of fixed load.

    Keywords: Genetic Algorithm, Moving load, Optimal Design, Pratt truss, Member buckling
  • A. Nikkhoo *, Sh. Banihashemi, K. Kiani
    Dynamic analysis of cracked thin rectangular plates subjected to a moving mass first is investigated in this paper. To this end, the eigenfunction expansion method is utilized to solve the governing equation. For the first time, the intact plate orthogonal polynomials in combination with admissible crack functions as a composition, are employed in the eigenfunction expansion method formulation, required professional computer programming to solve the equation. The proposed approach guarantees upper bound of the true solution, which is the property of an appropriate numerical solution. Parametric investigation is performed to determine the effect of the moving mass weight, the moving mass velocity, the crack length, and the crack angular orientation as well as the plate’s aspect ratio, on the dynamic response of cracked plates. The results confirm, that the moving mass has a greater impact than the moving load on the dynamic responses of cracked plates. Furthermore, there is nonlinear relation among enhancing the dynamic responses of the cracked plates with various boundary conditions, and magnifying the moving mass weights, elevating the moving mass velocities, lengthening the crack length, raising the inclined crack angels as well as augmenting the plates aspect ratios.
    Keywords: Cracked thin plate, Dynamical vibration, Moving load, moving mass, orthogonal polynomials, eigenfunction expansion method
  • S. Zalaghi, A. Nikkhoo*

    In this paper, the dynamic responses of cracked beams under different moving forces, including moving load, moving mass, moving oscillator, and four-degrees-of-freedom moving system, are investigated. Structural elements such as beams are designed to withstand the predicted loads, but unfortunately, they are always exposed to unpredictable damage such as cracks. Several factors may cause these damages, and the important thing is that their presence can affect the dynamic behavior of the beam or even endanger its reliability and durability in some cases. Therefore, this study considers an Euler-Bernoulli single-span beam with simple supports and a crack. First, with the help of the function expansion method and by employing MATLAB software, the dynamic time history responses of the beam at its midpoint under the influence of each type of moving force are extracted. Then, the changes in maximum displacement responses due to various parameters such as velocity, load magnitude, crack depth, and crack location are plotted in different spectra and compared with each other. The results show that the beam will have close results under all types of moving force (moving load, moving oscillator, and moving system) except moving mass. Obviously, this difference is due to the effect of inertia on the moving mass.

    Keywords: Euler-Bernoulli beam, Cracked beam, Moving load, Moving mass, Moving oscillator, Moving system, Response spectra
  • بشیر موحدیان*، بیژن برومند، امین برجی

    در این مقاله، فرمول بندی یک روش باقیمانده وزنی زمانی برای تحلیل ارتعاش تیر تیموشنکو تحت اثر بار متحرک توسعه داده شده است. ایده اصلی این روش، که اولین بار در مرجع [1] برای حل مساله انتشار موج اسکالر معرفی شد، استفاده از روابط پیش انتگرال گیری در کنار معادلات تعادل است. در گام نخست روش پیشنهادی، بازه ی زمانی به تعدادی زیر بازه افراز و سپس میدان شتاب در هر زیر بازه، به صورت ترکیب یک تابع مجهول و یک سری نمایی با ضرایب ثابت، تعریف می شود. در ادامه ضابطه بارگذاری بار متحرک به صورت سری فوریه کاهش یافته بازنویسی شده و به این ترتیب جواب خصوصی دستگاه معادله دیفرانسیل حاکم نظیر بار متحرک، به صورت سری مرکب از توابع پایه نمایی تعیین می شود. در نهایت نیز پاسخ دستگاه معادله دیفرانسیل حاکم با روش باقیمانده وزنی زمانی همراه با ارضاء دقیق شرایط اولیه و شرایط مرزی در دو انتهای تیر برآورد می شود. مهم‎ترین امتیاز این روش، ذخیره سازی اطلاعات هر گام زمانی بر روی ضرایب پایه های نمایی است، به گونه ای که پیشروی حل در زمان بدون نیاز به گسسته سازی تیر و تنها با استفاده از یک رابطه بازگشتی مناسب برای اصلاح ضرایب پایه های نمایی انجام می شود. به منظور بررسی دقت و کارایی روش پیشنهادی، نتایج حاصل در حل سه مثال نمونه از مساله بار متحرک سرعت ثابت و شتابدار بر روی تیر با شرایط مرزی متفاوت، با نتایج روش اجزا محدود مقایسه شده است. این مقایسه بیانگر سرعت و دقت بیشتر روش پیشنهادی در برآورد نیروهای داخلی تیر نسبت به روش المان محدود است.

    کلید واژگان: تیر تیموشنکو, بار متحرک, روش باقیمانده وزنی زمانی, توابع پایه نمایی, روش گام به گام زمانی
    Bashir Movahedian *, Bijan Boroomand, Amin Borji

    In this paper, formulation of a recently proposed time-weighted residual method has been developed for the vibration analysis of Timoshenko beams under moving loads. Employing pre-integration relations as well as equilibrium equations, is the main idea of this method. In the first step of the proposed method, the time interval is subdivided into a number of sub-intervals and then the acceleration field in each sub-interval is defined as the combination of an unknown function and an exponential series with constant coefficients. Finally, the solution of the problem is estimated by the time-weighted residual method along with exact satisfaction of the initial and the boundary conditions at the two ends of the beam. Storing the information of solution at each time step on the exponential coefficients, is the most important advantage of this method, so that the solution is progressed in time without the need to discretize beams and only by using an appropriate recursive relation to update the exponential coefficients. In order to investigate the accuracy and efficiency of the proposed method, the results of solving three sample problems of constant and accelerated moving load on the beams with different boundary conditions, are compared with the results of finite element method. This comparison illustrates the speed and accuracy of the proposed method in estimating the internal shear forces and bending moments rather than those obtained by the finite element method.

    Keywords: Timoshenko beam, Moving load, Time-weighted residual method, Exponential Basis Functions, Time marching method
  • علی فروغی، مهران صفرپور، اکبر علی بیگلو*

    ارتعاشات میکروتیرهای مدرج تابعی محوری رایلی و اویلر برنولی تحت یک بار متحرک بر روی بستر پاسترناک به صورت عددی و تحلیلی مطالعه شده است. همچنین، برای اولین بار، یک مدل سازی دقیق ریاضی برای تحلیل اثر پارامترهای مختلف مانند گرادیان طولی مواد، فاکتور اینرسی دورانی، سختی بستر پاسترناک و پارامتر گرادیان کرنش بر سرعت بحرانی، ضریب دینامیکی و مکانیزم های لغو و ماکسیمم دامنه ارتعاشات سیستم به دست آمده است. فرکانس های طبیعی تیر مدرج تابعی محوری رایلی به دست آمده و با نتایج موجود در ادبیات فنی مقایسه می شوند. عبارت های ریاضی فرم بسته ساده برای ضریب بزرگنمایی دینامیکی، لغو و بیشینه دامنه ارتعاشات آزاد سیستم استخراج شدند. نشان داده می شود که به ازای مقادیر کمتر و بیشتر از پارامتر گرادیان بحرانی، تغییرات مشخصات مادی سیستم اثرات معکوس بر دامنه ارتعاش اجباری و آزاد سیستم دارند. علاوه بر این، نتیجه گیری می شود که در مقایسه با تیرهای اویلر- برنولی همگن، در میکروتیرهای مدرج محوری رایلی محاط شده در بستر برشی پاسترناک، با انتخاب مقادیر مناسبی از پارامتر گرادیان، ضریب اینرسی دورانی، سختی بستر و پارامتر گرادیان کرنش، می توان پدیده های لغو و بیشینه ارتعاشات آزاد سیستم را به خوبی کنترل کرد. همچنین نتایج پژوهش حاضر می تواند به عنوان معیاری برای طراحی بهینه سازه های ناهمگن تحت تحریک بارهای متحرک به کاربرده شوند.

    کلید واژگان: بار متحرک, مواد مدرج محوری, پدیده لغو, بیشینه دامنه ارتعاشات, سرعت بحرانی بار
    Ali Forooghi, Mehran Safarpour, Akbar Ali Beigloo *

    The vibration of axially graded Rayleigh and Euler-Bernoulli micro-beams under a moving load on Pasternak foundation is studied numerically and analytically. Accurate mathematical modeling is acquired to analyze the effect of various parameters such as longitudinal gradient parameter of material, whirling inertia factor, the stiffness of Pasternak foundation, and strain gradient parameter on the critical velocity, and cancellation mechanism and the maximum amplitude of vibrations. Natural frequencies are obtained and compared with available results in the technical literature. Closed-form expressions are extracted for dynamic magnification coefficient and maximum amplitude of free vibration. The changes in material characteristics of the system have inverse influences on the amplitude of free and forced vibrations for lower and higher values of the critical gradient parameters. It is concluded that in comparison with homogenous Euler-Bernoulli beams, in the axially graded Rayleigh micro-beams surrounded by shear Pasternak foundation. It can be controlled the cancellation and maximum free vibration phenomenon, by choosing the accurate values of gradient parameter, whirling inertia coefficient, the stiffness of foundation, and strain gradient parameter. Also, the results of the present study can be used as a criterion for the optimal design of heterogeneous structures under the moving loads.

    Keywords: Moving Load, Axially Graded Material, Cancellation Phenomenon, Maximum Amplitude Of Vibrations, Critical Velocity Of Loading
  • F .Khosravi, M .Simyari, S. A .Hosseini *, M. Ghadiri

    The main purposes of the present work are devoted to the investigation of the free axial vibration, as well as the time-dependent and forced axial vibration of a SWCNT subjected to a moving load. The governing equation is derived through using Hamilton's principle. Eringen’s nonlocal elasticity theory has been utilized to analyze the nonlocal behaviors of SWCNT. A Galerkin method based on a closed-form solution is applied to solve the governing equation. The boundary conditions are considered as clamped-clamped (C-C) and clamped-free (C-F). Firstly, the nondimensional natural frequencies are calculated, as well as the influence of the nonlocal parameter on them are explained. The results of both boundary conditions are compared together, and both of them are compared to the results of another study to verify the accuracy and efficiency of the present results. The novelty of this work is related to the study of the dynamic forced axial vibration due to the axial moving harmonic force in the time domain. The previously forced vibration studies were devoted to the transverse vibrations. The effect of the geometrical parameters, velocity of the moving load, excitation frequency, as well as the small-scale effect, are explained and discussed in this context. According to the lack of accomplished studies in this field, the present work has the potential to be used as a benchmark for future works.

    Keywords: Moving load, size dependent, Axial vibration, Free vibration, Forced vibration, Galerkin Method, Harmonic load
  • A. Ghannadiasl *, H. Rezaei Dolaghb
    Railway structures are one of the most important structures in transportation. So the lack of precise study of their dynamic behavior leads to irreparable damages. The significant factors contributing to the accurate analysis of the dynamic behavior of railways are the type of load and foundation used in it. In this study, an Euler-Bernoulli beam subjected to a moving load on a finite depth foundation is presumed. According to the feature of finite beams, just the dynamic equilibrium in the vertical direction is regarded. In this paper, by using equilibrium equations and considering the influence of soil and structure interaction, the physical problem is simulated and by using Fourier transform method the governing differential equations are obtained. Then, the mathematical model based on suggested models is expanded and verified. By assessing the efficiency of the recommended method, dynamic behavior of beam is specified and the deflection ratios for various foundations are illustrated. The sensitivity analysis is provided to study the influence of various parameters such as velocity of moving load, elastic foundation depth and damping. Eventually, by considering the sequences of shear waves, critical velocity, which is dependent on the mass ratio, and various kinds of damping, deflection shapes of the beam are attained for the different velocities of the moving load, and the effect of soil depth on the dynamic behavior of the beam is discussed. It is indicated that, foundation inertia leads to a considerable reduction in critical velocity and can also intensify the response of the beam.
    Keywords: Euler-Bernoulli beam, Moving load, Railway structure, Soil depth
  • محمد نظامی *

    در این مقاله به صورت همزمان اثرات فلاتر مافوق صوت و جریان نیرویی متحرک بر روی تیر ساندویچی لانه زنبوری حاوی لایه پوششی از جنس سرمت مورد بررسی قرار می گیرد. لایه لانه زنبوری که دارای نسبت استحکام به وزن بالایی است از جنس نومکس و از نوع منظم و لایه سرمت که تحمل دمایی بالایی دارد از جنس ذرات اکسید آلومینیوم در ماتریس فلزی فولاد نرم با درصد کسری بهینه سرامیک در نظر گرفته می شود. از تیوری تیر کلاسیک اویلر- برنولی برای مدل سازی سازه و از روش پیستون تیوری مرتبه اول به منظور مدل سازی جریان آیرودینامیک مافوق صوت بهره برده می شود. از اصل همیلتون بهمراه بسط فوریه و روش گالرکین به منظور رسیدن به مدل دینامیکی سازه در حوزه فضا- حالت استفاده می شود. همچنین فشار دینامیکی بحرانی از روش p محاسبه می گردد. در بخش نتایج نقش موثرتر سازه ساندویچی با لایه سرمتی در به تعویق انداختن فلاتر نسبت به سازه ساندویچی با لایه پوششی آلومینیوم نشان داده می شود. اثر ضخامت لایه پوششی سرمت نیز در به تعویق انداختن فلاتر مورد بررسی قرار می گیرد. در نهایت به منظور رسیدن به نتایج عملیاتی بهتر، پاسخ زمانی تیر ساندویچی در جریان مافوق صوت و تحت بار متحرک با سرعتهای متفاوت ارایه خواهد شد.

    کلید واژگان: آیروالاستیسیته, بار متحرک, فشار دینامیکی بحرانی, تیر ساندویچی لانه زنبوری, سرمت
    M. Nezami*

    In this paper, the effects of supersonic flutter and moving load are studied simultaneously on a honeycomb sandwich beam with a cermet covered layer. The core layer ratio is considered as a regular nomex honeycomb which has the high stiffness to weight ratio. Also cermet layer which has a high thermal strength is considered as aluminum oxide in mild steel matrix, for optimized fractional ceramic concentration. The structural formulation is based on the classical Euler-Bernoulli beam theory and the quasi-steady first order supersonic piston theory is employed to describe the aerodynamic loading. Hamilton’s principle in conjunction with the generalized Fourier expansions and Galerkin method are used to develop the dynamical model of the structural systems in the state-space domain. The critical dynamic pressures are obtained by p method for a honeycomb sandwich beam. Simulation results shows that using cermet layer as a constrained layer has an important role in postponding the flutter to higher dynamic pressures compared to the same sandwich layer with aluminum constrained layer. The thickness effect of cermet layer on flutter phenomena is also considered. Finally, in order to obtain efficeient operational results, the aeroelastic responses of honeycomb sandwich beam in supersonic regime under moving loads with different velocities are calculated.

    Keywords: Aeroelasticity, Moving Load, Critical Dynamic Pressure, Honeycomb sandwich beam, Cermet
  • محمد شجاعی فرد، مصطفی باغانی*، حمید شهسواری، روزبه اقبالپور
    شیارشدگی یکی ازاصلی ترین اختلالات بوجودآمده دربستر آسفالت است که عملکردآسفالت راتحت شعاع قرار می دهد. باتوجه به پیچیدگی رفتار آسفالت، دراین مطالعه به شبیه سازی پاسخ مکانیکی آن تحت اعمال بارگذاری واقعی حرکتی ودو بارگذاری معادل و پالسی که درمطالعات پیشین اغلب بعنوان جایگزین بارگذاری واقعی حرکتی بوده، پرداخته شده است. ازین رو یک مدل سازگار ترمودینامیکی ویسکوالاستیک-ویسکوپلاستیک-ویسکوآسیب رابصورت ضمنی گسسته سازی زمانی کرده تا درقالب سابروتین UMAT در نرم افزار اجزا محدود ABAQUS مورد تحلیل قرار گیرد. درتعداد سیکل بالا، حدود 40درصد اختلاف میزان شیارشدگی دربارگذاری های معادل وپالسی نسبت به بارگذاری واقعی حرکتی مشاهده می شود. این امر موجب تخمین نادرست عمربسترآسفالت حاصله ازاین دونوع بارگذاری می شود.
    کلید واژگان: بستر آسفالت, پدیده شیارشدگی, مدل سازی اجزا محدود, گسسته سازی ضمنی, بارگذاری متحرک
    Mohammad Shojaeifard, Mostafa Baghani *, Hamid Shahsavari, Roozbeh Eghbalpoor
    Rutting is one of the most critical distresses influenced the asphalt pavement performance and its service life. Due to the complexity of the mechanical asphalt pavement responses, to study the mechanical behavior of this material under applying loads, a thermodynamically consistent visco- elastic visco- plastic visco- damage constitutive model has been presented in the implicit time discrete form to predict their mechanical responses within the framework pf the finite element method in software ABAQUS- Standard. It is worthy to mention that employing an implicit time discretization technique reduces the computational cost and a more stable solution is found. In this work, rutting phenomenon and prediction of the asphalt pavement service life has been investigated under three types of moving loading regimes, which forty percent of rutting difference has been obtained by comparing the pulse and equivalent loadings under moving load that would cause erroneous predictions in asphalt pavement service life.
    Keywords: Asphalt pavement, Rutting phenomena, Finite element modeling, Implicit Discretization, Moving load
  • روح الله طالبی توتی*، کمال الدین ناصری نژاد
    پژوهش حاضر، به پاسخ اجباری یک تیر دوبل با لایه ی میانی ویسکوالاستیک تحت اثر عبور دو نیرو با شتاب و سرعت اولیه ی ثابت می پردازد. نیروهای عبوری، نیروهای محور عقب و جلوی یک خودرو می باشند و دارای مقادیر متغیر در شتاب های مختلف هستند. از معادلات تیر اویلر- برنولی برای تیرها و از مدل وینکلر برای لایه ی ویسکوالاستیک استفاده شده است. پس از استخراج معادلات، با استفاده از بسط مودال و تعامد مودها، پاسخ دینامیکی به دست آمده است. نمودارهای خیز نقطه ی میانی هر دو تیر در شتاب های مختلف و به ازای مقادیر مختلفی از ضریب میرایی و سفتی لایه ی ویسکوالاستیک به دست آمده و بررسی شده اند. پژوهش حاضر با مقایسه با کار دیگر پژوهشگران اعتبارسنجی شده است. بررسی نمودارها نشان می دهد که اثر ضریب میرایی در خیز نقطه ی میانی تیر فوقانی ناچیز و بر خیز این نقطه در تیر تحتانی قابل توجه است. افزایش سفتی لایه ی ویسکوالاستیک منجر به کاهش اثر ضریب میرایی بر خیز نقطه ی میانی تیر دوبل، کاهش خیز نقطه ی میانی تیر فوقانی و افزایش این خیز در تیر تحتانی می شود. افزایش شتاب بر رفتار کلی منحنی خیز تیر دوبل تاثیری ندارد. در شتاب های بالاتر، افزایش سفتی با شدت کمتری منجر به کم شدن اثر ضریب میرایی می گردد.
    کلید واژگان: بار متحرک, تیر دوبل, لایه ی ویسکوالاستیک, خودرو, شتاب ثابت
    R. Talebitooti *, K. Naserinejad
    Forced vibration of a double-beam interconnected by a viscoelastic layer is investigated under two constant acceleration moving loads. These forces are standing for a vehicle rear and front axis loads; hence their values depend on the vehicle acceleration. The Euler-Bernoulli equations and Winkler model are used for the beams and the viscoelastic layer, respectively. With deriving the equations, the modal expansion and modes orthogonality are used to obtain the dynamic response of the beam. Middle point deflections of both beams are presented considering various accelerations, damping ratios and stiffness values of viscoelastic layer. The present work is validated with the results of other authors. It is observed that the damping ratio has not a considerable effect on middle point deflection of the upper beam, whereas it has a significant effect on that of the lower one. Meanwhile, increasing the stiffness leads into decreasing the effect of damping ratio in middle point of the double-beam, decreasing the deflection of the upper beam and increasing that of the lower beam. Increasing the acceleration has not any considerable effects on the general trends. In higher accelerations, increasing the stiffness will decrease the effect of damping ratio with a lower intensity.
    Keywords: Moving load, Double Beam, Viscoelastic Layer, Vehicle, Constant Acceleration
  • A Mamandi *, R Mohsenzadeh
    In this paper, the nonlinear dynamical behavior of an isotropic rectangular plate, simply supported on all edges under influence of a moving mass and as well as an equivalent concentrated force is studied. The governing nonlinear coupled PDEs of motion are derived by energy method using Hamilton’s principle based on the large deflection theory in conjuncture with the von-Karman strain-displacement relations. Then the Galerkin’s method is used to transform the equations of motion into the three coupled nonlinear ordinary differential equations (ODEs) and then are solved in a semi-analytical way to get the dynamical responses of the plate under the traveling load. A parametric study is conducted by changing the size of moving mass/force and its velocity. Finally, the dynamic magnification factor and normalized time histories of the plate central point are calculated for various load velocity ratios and outcome nonlinear results are compared to the results from linear solution.
    Keywords: Moving load, Nonlinear response, Plate, Galerkin’s method
  • پوریا تورنجی پور، سید امیر خسروی فرد*، رامین وطن خواه
    رفتار دینامیکی سیستم های پیوسته مانند تیر ها و ورق ها تحت بارگذاری نیروی متحرک از جمله موضوعات مهم در مهندسی می باشد. در این تحقیق، از یک روش بدون المان جهت تحلیل پاسخ دینامیکی ورق های ضخیم تحت اثر نیروی متمرکز متحرک استفاده شده است. میدان جابجایی بر اساس تئوری تغییر فرم برشی مرتبه سه در نظر گرفته شده است. در این روش عددی، متغیر های میدان تنها با استفاده از گره-هایی که به طور هدفمند در دامنه مساله توزیع شده اند میان یابی می شود. به دلیل این که هیچ وابستگی بین گره ها نمی باشد، این امکان وجود دارد که در نواحی که نیرو وارد می شود تراکم گره ها بالا برده شود. از دیگر ویژ گی های روش ارائه شده، استفاده از توابع شکل نقطه ای شعاعی است که در برگیرنده ی خاصیت تابع دلتای کرونکر می باشد و شرایط مرزی اساسی را به راحتی ارضا می کند. همچنین به دلیل این که در این مسئله با چگالی بالای گره ها در مناطق اعمال نیرو مواجه هستیم، جهت دستیابی به دقت بالا و در عین حال سرعت مناسب، از روش انتگرال گیری تفکیک پس زمینه استفاده می کنیم. در این مقاله از شیوه ای جدید در چینش نقاط به صورت تطبیقی با حرکت نیروی متحرک استفاده شده است که دقت و سرعت حل را بالا خواهد برد. جهت اعتبار سنجی این روش در نهایت به مقایسه نتایج آن با روش های تحلیلی خواهیم پرداخت.
    کلید واژگان: بازچیدمان گرهی تطبیقی, روش بدون المان, نیروی متحرک, ورق ضخیم, روش انتگرال گیری تفکیک پس زمینه
    P. Tooranjipour, A. Khosravifard *, R. Vatankhah
    Dynamic behavior of continuous systems, such as beams and plates under the application of moving concentrated loads, is an important issue in engineering. In this study, a meshfree method is presented for the analysis of the dynamic response of thick plates under the influence of concentrated moving loads. The displacement field is based on the third-order shear deformation theory. In this numerical method, the field variables are interpolated only by using nodes distributed purposively in the computational domain. Since there is no conectivity between the nodes, it is possible to add nodes in the areas of application of the force. Another feature of the proposed method is the use of the radial point interpolation method (RPIM) shape functions which possess the Kronecker delta function property and therefore satisfies the essential boundary conditions easily. Also, due to the high density of nodal points in the vicinity of the point of application of the load, the background decomposition method (BDM) is used in order to achieve a high accuracy with appropriate speed. In this paper, nodes are re-arranged in the path of the moving load adaptively which leads to high accuracy and speed of the final solution. To validate the proposed method, the obtained results are compared with the analytical solutions.
    Keywords: Adaptive re-arrangement of nodes, Meshfree method, Moving load, Thick plates, Background decomposition method
  • Reza Javidi, Mahdi Moghimi Zand *, Kia Dastani
    In this paper, transverse and longitudinal vibration of nonlinear plate under exciting of orbiting mass is considered based on first-order shear deformation theory. The nonlinear governing equation of motion are discretized by the finite element method in combination with Newmark’s time integration scheme under von Karman strain-displacement assumptions. For validation of method and formulation of solution, a simply supported beam-plate under a moving force is considered and compared with existing results in the literature. The effects of nonlinearity, mass ratios, different geometric parameters, orbiting radius and angular velocity on dynamic response of plate are studied. This study present the importance of nonlinear analysis of rectangular plate under orbiting mass due to large deformation. In this paper, transverse and longitudinal vibration of nonlinear plate under exciting of orbiting mass is considered based on first-order shear deformation theory. The nonlinear governing equation of motion are discretized by the finite element method in combination with Newmark’s time integration scheme under von Karman strain-displacement assumptions. For validation of method and formulation of solution, a simply supported beam-plate under a moving force is considered and compared with existing results in the literature. The effects of nonlinearity, mass ratios, different geometric parameters, orbiting radius and angular velocity on dynamic response of plate are studied. This study present the importance of nonlinear analysis of rectangular plate under orbiting mass due to large deformation.
    Keywords: Moving Mass, Moving load, Nonlinear analysis, Plate vibration, Finite Element Method
  • Mohammad Javad Rezvani *
    The structural analysis of an infinite unsymmetric laminated composite Timoshenko beam over Pasternak viscoelastic foundation under moving load is studied. The beam is subjected to a travelling concentrated load. Closed form steady state solutions, based on the first-order shear deformation theory (FSDT) are developed. In this analysis, the effect of bend-twist coupling is also evaluated. Selecting of an appropriate displacement field for deflection of the composite beam and using the principle of total minimum potential energy, the governing differential equations of motion are obtained and solved using complex infinite Fourier transformation method. The dynamic response of unsymmetric angle-ply laminated beam under moving load has been compared with existing results in the literature and a very good agreement is observed. The results for variation of the deflection, bending moment, shear force and bending stress are presented. In addition, the influences of the stiffness, shear layer viscosity of foundation, velocity of the moving load and also different thicknesses of the beam on the structural response are studied.
    Keywords: First shear deformation theory, Unsymmetric, Composite beam, Pasternak viscoelastic foundation, Moving load
  • S. Bahrami *, F. Shirmohammadi, M. M. Saadatpour
    In this paper, the spectral element method will be developed for thin plates subjected to the moving loads and axial forces. In this method, Fast Fourier Transform (FFT) and Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) are utilized to obtain displacements in time domain and natural frequencies. The exact shape functions and dynamic stiffness matrix in frequency domain are extracted. The natural frequencies of the thin plate, computed by spectral element method are compared with frequencies, computed by other numerical methods.
    Keywords: Thin rectangular plate, moving load, dynamic of continues plates
  • هدی سرپرست، سیامک اسماعیل زاده خادم*
    بررسی رفتار ارتعاشاتی سازه های خمیده کامپوزیتی تحت حرکت وسایل نقلیه به ندرت در میان تحقیقات گذشته وجود دارد. در این مقاله به تحلیل پاسخ دینامیکی یک تیر خمیده لایه ای عمیق با تکیه گاه های ساده تحت بار متحرک شعاعی بر مبنای تئوری تیر تیموشنکو پرداخته شده است. به این منظور معادلات حرکت حاکمبا فرض ثابت بودن انحنای تیر، تحت بار متحرک متمرکز با دامنه و سرعت ثابت به روش همیلتون استخراج شده اند. برای حل معادلات سیستم، از روش های تحلیلی و عددی استفاده شده و پاسخ دینامیکی تیر در جهت های محوری، شعاعی و پیچشی به دست آمده اند. سرعت بار متحرک، شعاع و زاویه تیر خمیده در مدت زمان حضور بار متحرک بر روی تیر موثر می باشند. اثرات مشخصات بار متحرک، هندسی و ماده بر روی پاسخ دینامیکی، فرکانس پایه ای تیر و سرعت بحرانی بار متحرک بررسی شده است.نتایج نشان می دهند که در میان انواع مختلف لایه چینی های مورد بررسی، کمترین و بیشترین خیز تیر، برای تیر چهار لایه به ترتیب مربوط به حالت لایه چینی[90/0/90/0]و [45/-45/-45/45] است. علاوه بر این مشاهده می شود که با افزایش سرعت بار متحرک تا قبل از سرعت بحرانی، جابجایی دینامیکی تیر کاهش می یابد. در ضمن نشان داده می شود که افزایش شعاع تیر خمیده منجر به کاهش فرکانس و افزایش سرعت بحرانی بار متحرک می شود.
    کلید واژگان: تحلیل دینامیکی, بار متحرک, کامپوزیت لایه ای, تیر تیموشنکو خمیده, سرعت بحرانی
    Hoda Sarparast, Siamak Esmaeilzade Khadem*
    The vibration analysis of curved composite structures under the moving vehicles, is rarely investigated in litreture. Therefore, this paper is studied the dynamic response of a simply supported laminated deep curved beam under a moving load based on Timoshenko beam theory.It is assumed that the curvature of the beam and the amplitude and the speed of the moving load areconstant.The governing equations of motion for the system is extracted by Hamilton principles. A numerical and analytical methods are applied to obtain the dynamic response of the system.Also, the critical speed of the moving load and the fundamental frequency of the beam are obtained. The effects of the moving load characteristics, geometrical and material parameters such as the moving load speed, the radius of curvature and the modulus of elasticity in principal direction on the dynamic responses, fundamental frequency and critical speed of the system are investigated. The results show that the minimum and maximum deflection of the beam are occurred for lay-up [90/0/90/0] and [45/-45/-45/45]respectively. Furethermore, the increasing of the speed movingload leads to the decreasing thedynamic deflection. It is also shown that the increasing of the radius of the curved beams leads to the decreasingof the frequency and critical speed moving load.
    Keywords: dynamic analysis, Moving Load, Laminated composite, Curved Timoshenko Beam, Critical Speed
  • Amin Ghannadiasl *
    The dynamic response of the railway under accelerated moving load using Dynamic Green Function is presented in this paper. For this purpose, an exact and direct modeling technique is introduced for the railway modeling as the damped Euler-Bernoulli beam on the partial Winkler foundation with arbitrary boundary conditions subjected to the moving load. The effects of the elastic coefficient of Winkler foundation, as well as velocity and accelerate of the moving load are assessed. The results are shown that the maximum deflection depends on the increasing or decreasing acceleration of the moving load. On the other hands, it does not occur at the central point of the beam for all acceleration values. Based on the results, the acceleration value of load dominantly defines the dynamic deflection shape of the Euler-Bernoulli beam. Some numerical examples are shown to demonstrate the simplicity and efficiency of the Dynamic Green Function in the new formulation, in this paper.
    Keywords: Damped Euler-Bernoulli beam, Dynamic Green Function, moving load, boundary conditions
  • F. Shirmohammadi, S. Bahrami*, M. M. Saadatpour
    This paper presents development of spectral finite strip method for dynamic analysis of thin rectangular plates subjected to moving loads. Dynamic stiffness matrix of a plate strip in frequency domain is derived. For obtaining dynamic response of plate subjected to moving loads, both Fast Fourier Transform (FFT) and Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) are utilized. Numerical examples are presented to validate accuracy of the presented method.
    Keywords: Thin rectangular plate, moving load, dynamic of continues plates, spectral finite strip method
  • Farid Vakili Tahami, Hasan Biglari, Morteza Raminnea *
    The harmony search algorithm is applied to the optimum designs of functionally graded (FG)-carbon nanotubes (CNTs)-reinforced pipes conveying fluid which are subjected to a moving load. The structure is modeled by the Reddy cylindrical shell theory, and the motion equations are derived by Hamilton's principle. The dynamic displacement of the system is derived based on the differential quadrature method (DQM). Moreover, the length, thickness, diameter, velocity, and acceleration of the load, the temperature and velocity of the fluid, and the volume fraction of CNT are considered for the design variables. The results illustrate that the optimum diameter of the pipe is decreased by increasing the volume percentage of CNTs. In addition, by increasing the moving load velocity and acceleration, the FS is decreased.
    Keywords: Optimization, Pipe, Moving load, Conveying fluid, DQM
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال