Free and forced vibration analysis of multiple cracked FGM multi span continuous beams using dynamic stiffness method

Lien, Tran Van; Duc, Ngo Trong; Khiem, Nguyen Tien

doi:10.1590/1679-78255242

Cited by 12 publications

(8 citation statements)

References 43 publications

(42 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Various problems in dynamic analysis of functionally graded beams were studied in the widespread literature, for instance, in the works [3][4][5][6][7]. A large number of works is devoted also to study vibrations of the beams with localized damages such as cracks [8][9][10][11][12][13]. Recently, some procedures were proposed by Yu and Chu [14]; Banerjee et al [15] and Khiem and Huyen [16] to detect cracks in functionally graded beams with natural frequencies measured by the traditional technique of modal testing.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of piezoelectric patch on natural frequencies of Timoshenko beam made of functionally graded material

Khiem

Hai

Huong

2020

Mater. Res. Express

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The present paper addresses developing the Dynamic Stiffness Method (DSM) for natural frequency analysis of functionally graded beam with piezoelectric patch based on the Timoshenko beam theory and power law of material grading. Governing equations and general solution of free vibration are conducted for the beam element with piezoelectric layer that is modelled as a homogeneous Timoshenko beam. The obtained solution allows establishing dynamic stiffness matrix for modal analysis of FGM beam with bonded piezoelectric distributed sensors/actuators. Effect of thickness and position of the smart sensors/actuators and material parameters on natural frequencies is studied with the aim for dynamic testing and health monitoring of FGM structures. The theoretical developments are validated and illustrated by numerical examples.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of piezoelectric patch on natural frequencies of Timoshenko beam made of functionally graded material

Khiem

Hai

Huong

2020

Mater. Res. Express

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Vì FEM được xây dựng dựa trên các hàm dạng đa thức không phụ thuộc vào tần số nên nó không dùng để tìm tất cả các tần số và dạng dao động, đặc biệt bậc cao. Để khắc phục điều này, phương pháp độ cứng động lực (DSM) đã được phát triển để thay thế FEM bằng cách sử dụng các hàm dạng phụ thuộc tần số [34][35][36]. Mặc dù không dễ dàng tìm được các nghiệm giải tích chính xác như vậy cho các bài toán dao động của dầm nano nhưng nếu tìm được thì chúng cho phép nghiên cứu dao động chính xác của dầm trong dải tần số tùy ý. Adhikari và cs.…”

Section: Giới Thiệuunclassified

Phân tích dao động tự do của dầm bậc nano bằng vật liệu có cơ tính biến thiên sử dụng mô hình độ cứng động lực không cục bộ

Đạt¹,

Lien²,

Duc³

2021

TCKHCNXD

View full text Add to dashboard Cite

Bài báo này phát triển Mô hình độ cứng động lực (DSM) để phân tích dao động tự do của dầm bậc nano bằng vật liệu có cơ tính biến thiên (FGM) trên cơ sở Lý thuyết đàn hồi không cục bộ (NET), gọi là mô hình DSM-NET. NET có xét đến tham số tỷ lệ chiều dài nên có thể giữ lại các hiệu ứng tỷ lệ cho các cấu trúc nano khi xét đến tương tác của các nguyên tử và phân tử không liền kề. Đặc trưng vật liệu dầm nano FGM thay đổi phi tuyến theo độ dày dầm. Dầm bậc nano được mô hình hóa theo lý thuyết dầm Timoshenko và các phương trình chuyển động được rút ra từ nguyên lý Hamilton. DSM được sử dụng để thu được nghiệm chính xác của phương trình chuyển động có xét đến vị trí thực của trục trung hòa với các điều kiện biên khác nhau. So sánh kết quả tính toán của DSM-NET với các kết quả đã công bố đã khẳng định độ tin cậy của mô hình. Từ đó, các tác giả đã tiến hành các khảo sát số nhằm đánh giá ảnh hưởng của tham số phân bố vật liệu, hình học, không cục bộ và các điều kiện biên đối với dao động tự do của các dầm bậc nano FGM. Nghiên cứu này có thể áp dụng cho nhiều kết cấu nano FGM khác như dầm liên tục hay khung nano nhiều bậc phức tạp hơn. Từ khóa: mô hình độ cứng động lực; lý thuyết đàn hồi không cục bộ; vật liệu có cơ tính biến thiên; dầm bậc nano; tần số không thứ nguyên.

show abstract

“…Very recently, Kou and Yang developed a mesh-free boundary-domain integral equation method to analyse the free vibration behaviours of the FGB with edged cracks [9]. On the other hand, many researches have examined the case of a cracked FGB subjected to external loadings in the form of moving loads or axial forces [10][11][12][13][14][15][16]. Lately, Lin-Feng Zhu et al [17] analysed the vibrational power flow of a cracked FG Timoshenko beam under a concentrated transverse harmonic force using the wave propagation approach to obtain the input power flow and transmitted power flow and applying the continuous wavelet transform to deal with the inverse problem of crack identification.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Analysis of the associated stress distributions to the nonlinear forced vibrations of functionally graded multi-cracked beams

Chajdi¹,

Adri²,

Bikri³

et al. 2021

Diagnostyka

View full text Add to dashboard Cite

Geometrically non-linear vibrations of functionally graded Euler-Bernoulli beams with multi-cracks, subjected to a harmonic distributed force, are examined in this paper using a theoretical model based on Hamilton's principle and spectral analysis. The homogenisation procedure is performed, based on the neutral surface approach, and reduces the FG beams analysis to that of an equivalent homogeneous multi-cracked beam. The so-called multidimensional Duffing equation obtained and solved using a simplified method (second formulation) previously applied to various non-linear structural vibration problems. The curvature distributions associated to the multi-cracked beam forced deflection shapes are obtained for each value of the excitation level and frequency. The parametric study performed in the case of a beam and the detailed numerical results are given in hand to demonstrate the effectiveness of the proposed procedure, and in the other hand conducted to analyse many effects such as the beam material property, the presence of crack, the vibration amplitudes and the applied harmonic force on the non-linear dynamic behaviour of FG beams.

show abstract

Free and forced vibration analysis of multiple cracked FGM multi span continuous beams using dynamic stiffness method

Cited by 12 publications

References 43 publications

Effect of piezoelectric patch on natural frequencies of Timoshenko beam made of functionally graded material

Effect of piezoelectric patch on natural frequencies of Timoshenko beam made of functionally graded material

Phân tích dao động tự do của dầm bậc nano bằng vật liệu có cơ tính biến thiên sử dụng mô hình độ cứng động lực không cục bộ

Analysis of the associated stress distributions to the nonlinear forced vibrations of functionally graded multi-cracked beams

Contact Info

Product

Resources

About