Nonlinear Dynamic Phenomena in Mechanics

پدیده‌های غیرخطی باید نقش مهمی در طراحی و کنترل سیستم‌ها و سازه‌های مهندسی ایفا کنند، زیرا می‌توانند پاسخ‌های دینامیکی غالب را به شدت تغییر دهند.

این کتاب مسائل نظری و مبتنی بر کاربردهای دینامیک غیرخطی را پوشش می‌دهد که مربوط به سیستم‌های گسسته و پیوسته مورد علاقه در مهندسی عمران و مکانیک است. آنها عبارتند از سیستم های آونگ مانند، پل های عابر باریک، آلیاژهای حافظه دار، کابل های الاستیک آویزانو غیر -مشکلات صاف.

آونگ ها را می توان به عنوان یک جاذب دینامیکی نصب شده در ساختمان های مرتفع، پل ها یا دودکش ها استفاده کرد. غیرخطی‌های هندسی معرفی‌شده توسط حرکت آونگ ممکن است دینامیک سیستم را تغییر داده و مستلزم افزایش سریع نوسانات سازه و آونگ باشد که منجر به چرخش کامل آونگ یا دینامیک آشفته می‌شود. برای میرایی مغناطیسی پیشنهاد شده است.

برای توضیح پاسخ نامطلوب در پل های عابر باریک، مانند آنچه در رویداد معروف لندن رخ داد، باید از مکانیک غیرخطی استفاده شود. i>پل هزاره. پدیده های مشاهده شده را می توان با یک مدل تحلیلی غیرخطی زمان گسسته توضیح داد.

آلیاژهای حافظه شکل (SMA) خواص حرارتی-مکانیکی غیرخطی بسیار جالبی ماننداثر حافظه شکلو</ از خود نشان می دهند. i>سوپرالاستیسیته. عناصر SMA ادغام شده در تیرها یا صفحات کامپوزیت را می توان برای اصلاح فعال خواص ساختار استفاده کرد. با تأثیر بر فرکانس های طبیعی آنها.

دامنه محدود، رزونانس، دینامیک اجباری کابل‌های فرورفته، افقی or شیبدار، الاستیک اخیراً دستخوش پیشرفت‌های تحقیقاتی معناداری در زمینه مدل‌سازی، تحلیل، پاسخ، و پدیده های غیرخطی/غیرمنظم. انواع ویژگی هایبرهمکنش چندوجهی غیرخطیدر شرایط رزونانس مختلف به طور نسبی مورد بررسی قرار گرفته است.

سیستم های غیر صاف در عمل مهندسی بسیار رایج هستند. سه مشکل مهندسی مکانیک ارائه شده است: (i) یک سیستم ضربه ارتعاشیبه شکل یک دستگاه قالب گیری، (2) تاثیر باز و بسته شدن یک< i> ترک خستگی روی دینامیک سیستم میزبان، و (iii) تعاملات غیرخطی بین یک روتور و سیستم حلقه اسنابر.

این کتاب برای مخاطبان گسترده ای از مهندسان و محققانی که در زمینه ارتعاشات و دینامیک سازه های غیرخطی کار می کنند و دانشجویان کارشناسی و کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، هوافضا و عمران را هدف قرار داده است.

Nonlinear phenomena should play a crucial role in the design and control of engineering systems and structures as they can drastically change the prevailing dynamical responses.

This book covers theoretical and applications-based problems of nonlinear dynamics concerned with both discrete and continuous systems of interest in civil and mechanical engineering. They include pendulum-like systems, slender footbridges, shape memory alloys, sagged elastic cables and non-smooth problems.

Pendulums can be used as a dynamic absorber mounted in high buildings, bridges or chimneys. Geometrical nonlinearities introduced by pendulum motion may change the system dynamics, and entail a rapid increase of the oscillations of both the structure and the pendulum, leading to full pendulum rotation or chaotic dynamics. To magnetorheological damping is proposed.

Nonlinear mechanics has to be used to explain undesired response in slender footbridges, such as that occurred in the famous event of the LondonMillenium Bridge. The observed phenomena can be explained by an analytical nonlinear discrete-time model.

Shape memory alloys (SMAs) exhibit very interesting nonlinear thermo-mechanical properties such as shape memory effect andsuperelasticity. SMA elements integrated within composite beams or plates can be used for active modification of structure properties e.g. by affecting their natural frequencies.

Finite amplitude, resonant, forced dynamics of sagged, horizontal or inclined, elastic cables have recently undergone meaningful research advances concerned with modelling, analysis, response, and nonlinear/nonregular phenomena. A variety of features of nonlinear multimodal interaction in different resonance conditions are comparatively addressed.

Non-smooth systems are very common in engineering practice. Three mechanical engineering problems are presented: (i) a vibro-impact systemin the form of a moling device, (ii) the influence of the opening and closing of a fatigue crack on the host system dynamics, and (iii) nonlinear interactions between a rotor and snubber ring system.

This book is aimed at a wide audience of engineers and researchers working in the field of nonlinear structural vibrations and dynamics, and undergraduate and postgraduate students reading mechanical, aerospace and civil engineering.