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J-GLOBAL ID：201902224866955598   整理番号：19A0069933

線形剛性と減衰要素から成る振動子における強い幾何学的軟化-硬化非線形性【JST・京大機械翻訳】

Strong geometric softening-hardening nonlinearities in an oscillator composed of linear stiffness and damping elements

著者 (4件)： Mojahed Alireza (Department of Mechanical Science and Engineering, University of Illinois, Urbana, IL 61801, United States) ,  Moore Keegan (Department of Mechanical Science and Engineering, University of Illinois, Urbana, IL 61801, United States) ,  Bergman Lawrence A. (Department of Aerospace Engineering, University of Illinois, Urbana, IL 61801, United States) ,  Vakakis Alexander F. (Department of Mechanical Science and Engineering, University of Illinois, Urbana, IL 61801, United States)
資料名： International Journal of Non-Linear Mechanics  (International Journal of Non-Linear Mechanics)
巻： 107  ページ： 94-111  発行年： 2018年 
JST資料番号： B0727A  ISSN： 0020-7462  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 線形粘性ダンパと平行して線形ばねを通して接地された単一自由度(SDOF)振動子と,平衡で水平に傾斜した初期角度φ0を形成する線形ばねダンパ要素の2つの傾斜対を考慮した。いかなる要素にも予圧縮はないと仮定した。インパルス励振をこのシステムに適用し,システムパラメータに依存して,適用したインパルスの強度と傾斜の初期角度が,幾何学的効果により誘起された過渡応答において強い剛性と減衰非線形性を持つことを示した。これらの強い非線形性は,システムのすべての弾性および散逸要素が線形構成則によって支配されるとしても起こる。予備的数値シミュレーションは,動力学の異なるレジームにおいて,幾何学的非線形性が硬化,硬化軟化または軟化型であることを示した。次に,解析的研究を行い,傾斜角の初期角度に関する動力学における二つの分岐を明らかにし,非線形性が硬化から軟化に変化する臨界エネルギーを検出した。傾斜の初期角度のもう一つの効果は,過渡応答の減衰速度を遅くすることである。この効果を解析的に調べるために,複雑化平均化法を運動の近似的(打切り)方程式に適用し,傾斜角の非ゼロ初期角度に対して,システムの遅い動力学の時間スケールを直接傾斜角と関係づけ,実験的研究を行い,解析的および数値的予測を検証した。実験システムは端部の一つに固定された梁から構成され,他端に傾斜した線形ばね要素によって接地され,システム同定は梁の(線形)モード特性を同定し,傾斜ばねの線形剛性と粘性減衰特性を検出するために実行される。理論的予測を検証できる十分な測定時系列を得るために,いくつかの異なる初期角度と初期条件に対して実験を行った。実験結果は理論的知見を確認した。本研究では,他の線形剛性と減衰要素から成る振動系における幾何学的(そして/または運動学的)効果によって誘起される強い硬化軟化剛性と減衰非線形性を強調した。Copyright 2019 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： ダンパ ,  過渡応答 ,  *振動子 ,  *剛性 ,  傾斜角 ,  *幾何学 ,  自由度 ,  弾性 ,  励振 ,  粘性減衰 ,  *非線形性 ,  シミュレーション ,  *線形性 ,  近似法
準シソーラス用語： 数値シミュレーション , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： 幾何非線形性 ,  硬化/軟化非線形性 ,  非線形減衰 ,  複雑化平均化法

分類 (1件)： 緩衝器,ばね  (QB01110U)

タイトルに関連する用語 (9件)： 線形 ,  剛性 ,  減衰 ,  要素 ,  振動子 ,  幾何学 ,  軟化 ,  硬化 ,  非線形性