Die Studie untersucht ein selbstanpassungsfähiges Balken-Gleiter-System, das starke Nichtlinearitäten nutzt, um eine breitbandige Wirksamkeit zu erreichen. Das System besteht aus einem schlanken, beidseitig eingespannten Balken und einer im Wesentlichen starren Masse (Gleiter), die am Balken befestigt ist. Unter harmonischer Basisanregung im Bereich der niedrigsten Biegeschwingungsmode zeigt das System ein selbstanpassendes Verhalten.
Nach anfänglich kleinen Schwingungen bewegt sich der Gleiter zu einer bestimmten Position, und der Schwingungspegel steigt erheblich an. Dieses "Signaturverhalten" wurde von verschiedenen Forschungsgruppen beobachtet und ist Gegenstand der Untersuchung.
Die Analyse beginnt mit der Ableitung eines reduzierten Modells des Balkens mit angehängter Masse. Daraus wird eine analytische Näherung der Super-Langsamen Invarianten Mannigfaltigkeit (sSIM) abgeleitet, die den Zusammenhang zwischen Schwingungspegel und Gleiterposition beschreibt. Dies liefert wichtige Informationen zum Verständnis der Gleiterlokomotive.
Anschließend werden die relevanten Formen der Gleiterlokomotive beschrieben und deren relativer Beitrag in den verschiedenen Phasen des Signaturverhaltens abgeschätzt. Dazu gehören der Kippzyklus, die Beschleunigung aufgrund der Neigung und die Beschleunigung aufgrund von Kippbewegungen. Die theoretischen Ergebnisse werden schließlich mit numerischen Simulationen eines experimentell validierten Modells verglichen.
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