Vibration of Strongly Nonlinear Discontinuous Systems

در میان طیف گسترده‌ای از سیستم‌های مکانیکی غیرخطی، می‌توان یک کلاس نماینده را تشخیص داد که ممکن است با وجود نیروهای موقعیتی غیرخطی آستانه مشخص شود. چنین سیستم های ناپیوسته ای تغییر ناگهانی و اساسی را در رفتار نیروهای کشسان و اتلاف کننده در هر چرخه ارتعاش نشان می دهند. این مونوگراف به نمایش سیستماتیک روش‌های تحلیل توسعه‌یافته توسط نویسندگان در چنین سیستم‌هایی می‌پردازد. ویژگی‌های خاص فرآیندهای پویا در چنین سیستم‌هایی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. توجه ویژه به تجزیه و تحلیل پدیده های رزونانسی مختلف که اشکال غیرمعمول و متنوعی دارند، داده می شود. همه راه حل ها به عبارات تحلیلی نهایی تبدیل می شوند که امکان تفسیر مکانیکی واضح را فراهم می کند. این روش‌ها برای تجزیه و تحلیل سیستم‌های مکانیکی طراحی‌شده برای تولید و تبدیل فرآیندها یا سازه‌های ضربه‌ای شدیدی که در معرض چنین بارگذاری دینامیکی غیرخطی هستند، اعمال می‌شوند. اینها فرآیندهای ضربه ارتعاشی ناشی از تماس های متناوب یک طرفه عناصر سازه هستند که در اثر برخوردهای معکوس در اتصالات و جفت های سینماتیکی، در حین باز و بسته شدن ترک ها و غیره ایجاد می شوند. اثرات مکانیکی جدید شرح داده شده است. برخی از مسائل مهندسی با استفاده از ترکیبی از تکنیک های تحلیلی و ابزارهای شبیه سازی مدرن حل می شوند.

Among the wide variety of nonlinear mechanical systems, it is possible to distinguish a representative class, which may be characterised by the presence of threshold nonlinear positional forces. Such discontinuous systems demonstrate a sudden and essential change in the behaviour of elastic and dissipative forces within every cycle of vibration. This monograph addresses the systematic representation of the methods of analysis developed by the authors as applied to such systems. Particular features of dynamic processes in such systems are studied. Special attention is given to an analysis of different resonant phenomena taking unusual and diverse forms. All solutions are transformed to the final analytical expressions allowing clear mechanical interpretation. These methods are applied to the analysis of mechanical systems designed for the generation and transformation of intensive impulsive processes or structures exposed to such a nonlinear dynamic loading. These are vibro-impact processes due to intermittent unilateral contacts of the structure elements, created by backlashes in joints and kinematic pairs, during opening and closing of cracks etc. New mechanical effects are described. Some engineering problems are solved using a combination of analytical technique and modern simulation tools.