استخراج پاسخ دینامیکی غیرخطی اتصالات فلنجی تحت بارگذاری خمشی

اتصالات فلنجی از پرکاربرد ترین نوع اتصال در تجهیزات صنعتی و سازه های هوایی هستند. ازاین رو مطالعه رفتارهای استاتیکی و دینامیکی آن ها از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مقاله مدلی شامل دو تیر متصل شده به وسیله اتصال فلنجی تک پیچ مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس مدل معادلی شامل فنرهای طولی خطی و پیچشی غیرخطی برای آن در نظر گرفته شده است. با نوشتن معادلات تیرها و بکارگیری شرایط مرزی و سازگاری مناسب، معادلات دینامیکی مجموعه به دست آمده است. با فرض خطی بودن فنرهای معادل، فرکانس ها و شکل مودهای خمشی سیستم به ازای مقادیر مختلف سختی اتصال استخراج گردیده است. با به کارگیری روش جمع مودها و تخمین مود اول، معادلات مربوطه به معادله یک درجه آزادی با سختی غیرخطی تبدیل می شود. به کمک روش برازش منحنی، سختی غیرخطی با چندجمله ای معادل جایگزین شده و ضرایب ترم های مختلف به دست آمده است. با استفاده از روش های اغتشاشات، معادله غیرخطی به دست آمده حل شده و پاسخ آن در حالت نوسانات آزاد و نوسانات اجباری در مجاورت فرکانس طبیعی پایه و رزونانس های سوپرهارمونیک و زیر هارمونیک به دست آمده است. در بخش نتایج حل عددی معادله دوخطی و معادله شامل چندجمله ای معادل با حل تحلیلی تقریبی روش های اغتشاشات مقایسه شده است. مطابقت مشاهده شده بین نتایج در این مقایسه نشان از صحت تخمین چندجمله ای و حل تحلیلی تقریبی آن دارد. سپس اثر پارامترهای مختلف روی پاسخ فرکانسی بررسی شده است. در پایان مقایسه ای بین پاسخ فرکانسی به دست آمده به روش عددی و پاسخ به دست آمده از روش چندمقیاسی صورت گرفته است.