ارتعاشات آزاد تیر پس کمانه شده ترک دار با استفاده از روش کوادراتور دیفرانسیلی

در این پژوهش ارتعاشات آزاد تیر کمانه شده ترک دار به کمک روش کوادراتور دیفرانسیلی بررسی شده است. ترک بصورت باز در نظر گرفته شده و با استفاده از فنر خطی بدون جرم مدل سازی می گردد. تیر به دو بخش تقسیم شده و معادلات حاکم بر مسئله ارتعاشات تیر کمانه شده در مختصات مماسی بدست می آیند. این معادلات یک دستگاه معادلات دیفرانسیلی غیر خطی را تشکیل می دهند. به منظور حل دستگاه معادلات دیفرانسیل غیر خطی استاتیکی ابتدا معادلات با روش کوادراتور دیفرانسیلی گسسته شده، سپس دستگاه معادلات جبری غیر خطی با استفاده از روش طول قوس حل می شوند. همچنین با توجه به کوچکتر بودن دامنه حرکت ارتعاشات آزاد تیر نسبت به دامنه حرکت استاتیکی، معادلات ارتعاشی خطی می گردند. برای حل دستگاه معادلات دیفرانسیل ارتعاشی خطی شده، این معادلات با روش کوادراتور دیفرانسیلی گسسته شده و مقادیر بدست آمده از حل استاتیکی در دستگاه معادلات گسسته شده دینامیکی جایگذاری می گردند. در پایان با حل مسئله مقدار ویژه استاندارد فرکانس های طبیعی و شکل مودهای تیر کمانه شده ترک دار بدست می آیند. جهت بررسی صحت روش عددی ارائه شده، نتایج حاصل با نتایج روش اجزاء محدود مقایسه می گردند. نتایج بدست آمده نشان دهنده دقت بسیار خوب و کارایی روش پیشنهادی می باشند.