Nonlinear Vibration with Control: For Flexible and Adaptive Structures

این کتاب یک بحث جامع در مورد مسائل ارتعاشات ساختاری چندوجهی غیرخطی ارائه می‌کند و نشان می‌دهد که چگونه می‌توان با در نظر گرفتن مجموعه‌ای از تکنیک‌های کنترل مربوطه، سرکوب ارتعاش را در چنین سیستم‌هایی اعمال کرد. اصول اولیه ارتعاشات غیرخطی را که در سازه‌های انعطاف‌پذیر و/یا تطبیقی ​​رخ می‌دهند، با تأکید بر تحلیل مهندسی و تکنیک‌های کنترل مربوطه پوشش می‌دهد.

درک ارتعاشات غیرخطی در طیف وسیعی از کاربردهای مهندسی اهمیت فزاینده‌ای پیدا می‌کند. به ویژه در طراحی سازه های انعطاف پذیر مانند هواپیماها، ماهواره ها، پل ها و استادیوم های ورزشی. روند رو به افزایشی به سمت سازه های سبک تر، با باریکی افزایش یافته وجود دارد، که اغلب از مواد کامپوزیتی جدید ساخته می شوند و به نوعی استقرار و/یا کنترل ارتعاش فعال نیاز دارند. همچنین کاربردهایی در زمینه های رباتیک، مکاترونیک، سیستم های مکانیکی میکرو الکتریکی، تست های غیر مخرب و رشته های مرتبط مانند نظارت بر سلامت سازه وجود دارد. دو موضوع گسترده‌تر در این زمینه‌های کاربردی وجود دارد: (1) سرکوب ارتعاش - یا میرایی فعال - و (2) سازه‌ها و ماشین‌های تطبیقی.

در این نسخه 2^دوم توسعه یافته، بازبینی‌ها شامل موارد زیر است:

• یک بخش اضافی در مورد کنترل ارتعاش غیرفعال، از جمله پایه‌های لرزش غیرخطی.
• توضیح عمیق تر کنترل نیمه فعال، از جمله طرح های سوئیچینگ و پیوسته برای دمپرها و سایر سیستم های نیمه فعال.
• بازنگری کامل تجزیه و تحلیل فرم معمولی، که اکنون شامل مواد جدیدی در زمینه تشدید داخلی، دو شاخه شدن منحنی های ستون فقرات و تجزیه و تحلیل پایداری پاسخ های اجباری است.
• تحلیل بیشتر دینامیک غیرخطی کابل ها. از جمله رزونانس داخلی که منجر به چرخش می شود.
• مواد اضافی در مورد ارتعاش سیستم های دارای اصطکاک ضربه ای.

این کتاب برای متخصصان در زمینه های کاربردی نیز قابل دسترسی است. به عنوان دانشجویان و محققانی که روی موضوعات مرتبط کار می کنند. به طور خاص، هدف معرفی مفاهیم کلیدی ارتعاش غیرخطی به خوانندگانی است که درک درستی از ارتعاش خطی و/یا کنترل خطی دارند، اما دانش تخصصی در دینامیک غیرخطی یا کنترل غیرخطی ندارند.

This book provides a comprehensive discussion of nonlinear multi-modal structural vibration problems, and shows how vibration suppression can be applied to such systems by considering a sample set of relevant control techniques. It covers the basic principles of nonlinear vibrations that occur in flexible and/or adaptive structures, with an emphasis on engineering analysis and relevant control techniques.

Understanding nonlinear vibrations is becoming increasingly important in a range of engineering applications, particularly in the design of flexible structures such as aircraft, satellites, bridges, and sports stadia. There is an increasing trend towards lighter structures, with increased slenderness, often made of new composite materials and requiring some form of deployment and/or active vibration control. There are also applications in the areas of robotics, mechatronics, micro electrical mechanical systems, non-destructive testing and related disciplines such as structural health monitoring. Two broader themes cut across these application areas: (i) vibration suppression – or active damping – and, (ii) adaptive structures and machines.

In this expanded 2^nd edition, revisions include:

• An additional section on passive vibration control, including nonlinear vibration mounts.
• A more in-depth description of semi-active control, including switching and continuous schemes for dampers and other semi-active systems.
• A complete reworking of normal form analysis, which now includes new material on internal resonance, bifurcation of backbone curves and stability analysis of forced responses.
• Further analysis of the nonlinear dynamics of cables including internal resonance leading to whirling.
• Additional material on the vibration of systems with impact friction.

The book is accessible to practitioners in the areas of application, as well as students and researchers working on related topics. In particular, the aim is to introduce the key concepts of nonlinear vibration to readers who have an understanding of linear vibration and/or linear control, but no specialist knowledge in nonlinear dynamics or nonlinear control.