Alexander Peiffer - Vibroacoustic Simulation

Здесь есть возможность читать онлайн «Alexander Peiffer - Vibroacoustic Simulation» — ознакомительный отрывок электронной книги совершенно бесплатно, а после прочтения отрывка купить полную версию. В некоторых случаях можно слушать аудио, скачать через торрент в формате fb2 и присутствует краткое содержание. Жанр: unrecognised, на английском языке. Описание произведения, (предисловие) а так же отзывы посетителей доступны на портале библиотеки ЛибКат.

Vibroacoustic Simulation: краткое содержание, описание и аннотация

Предлагаем к чтению аннотацию, описание, краткое содержание или предисловие (зависит от того, что написал сам автор книги «Vibroacoustic Simulation»). Если вы не нашли необходимую информацию о книге — напишите в комментариях, мы постараемся отыскать её.

VIBROACOUSTIC SIMULATION
Learn to master the full range of vibroacoustic simulation using both SEA and hybrid FEM/SEA methods Vibroacoustic Simulation
Vibroacoustic Simulation
Vibroacoustic Simulation

Vibroacoustic Simulation — читать онлайн ознакомительный отрывок

Ниже представлен текст книги, разбитый по страницам. Система сохранения места последней прочитанной страницы, позволяет с удобством читать онлайн бесплатно книгу «Vibroacoustic Simulation», без необходимости каждый раз заново искать на чём Вы остановились. Поставьте закладку, и сможете в любой момент перейти на страницу, на которой закончили чтение.

Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать
Figure 117 Multiple degrees of freedom network Source Alexander Peiffer We - фото 109

Figure 1.17 Multiple degrees of freedom network Source : Alexander Peiffer.

We speak about nodes for the different locations in space running over index i . Each node may have different degrees of freedom (DOF). In our case, there are two translational coordinates u and v . So the displacement and force vector is running over all DOF of all N nodes:

190 A recipe can be used to assemble the equations of motion in the above - фото 110(1.90)

A recipe can be used to assemble the equations of motion in the above given matrix form. For this purpose we derive a set of rules that allows for creating those matrices. This is practical for the understanding of complex mechanical networks but also a good start for understanding the basics of finite element simulation which is also based on mathematical methods to create mass and stiffness matrices from a discretized model. The concept of nodes and DOF is also kept in the finite element simulation.

1.4.1 Assembling the Mass Matrix

The mass matrix in multidimensional space follows from Newton’s law of point masses in free space.

191 Using the complex amplitude notation of harmonic motion this leads to - фото 111(1.91)

Using the complex amplitude notation of harmonic motion this leads to:

192 For every mass m iat node i the local mass matrix is depending on the - фото 112(1.92)

For every mass m iat node i the local mass matrix is depending on the available degrees of freedom for each mass node. For a two-dimensional system with {q}i={ui,vi}T we get:

193 The local matrices must by assembled for all degrees of freedom so the - фото 113(1.93)

The local matrices must by assembled for all degrees of freedom, so the system from Figure 1.17 will have the follwing mass matrix:

194 142 Assembling the Stiffness Matrix A similar procedure is applied - фото 114(1.94)

1.4.2 Assembling the Stiffness Matrix

A similar procedure is applied to the springs and the related stiffness matrix. Every spring k iconnects different points in space, so there are at least two nodes involved, unless the spring is connected to a rigid wall. Inspecting the spring in Figure 1.18 the force balance is:

195 Figure 118 Spring and damper connection of two nodes Source - фото 115(1.95)

Figure 118 Spring and damper connection of two nodes Source Alexander - фото 116

Figure 1.18 Spring and damper connection of two nodes. Source : Alexander Peiffer.

Springs connected to rigid walls are treated differently. In that case the DOF at the wall is constrained. Here for example u1=0, and we get for Equation ( 1.95)

196 If the spring is connected to the wall only u 2changes with applied - фото 117(1.96)

If the spring is connected to the wall, only u 2changes with applied forces, and the reaction force in the constraint is −ksu2. Practically that is the reaction force that must be provided by the wall to keep the node in place. In the finite element terminology these constraints are called single point constraints (SPC).

The local matrices must be distributed among the global stiffness matrix [K]. For better visibility this is done for springs 2 and 4. The place of the local matrix of spring 2 in the global stiffness matrix follows from the u 1and u 2, the position of spring 4 from v 1and v 3.

197 For the system from Figure 117 and putting all free and constraint - фото 118(1.97)

For the system from Figure 1.17 and putting all free and constraint springs together we get:

198 With this procedure the matrix formulation of the equation of motion can - фото 119(1.98)

With this procedure the matrix formulation of the equation of motion can be created. A similar approach can be used if other elements like dampers are involved. Generally the local elements can be everything that can be expressed by a dynamic stiffness matrix [D(ω)] and can be added into a global matrix, independent from the fact if it comes from other models, simulation or test.

1.4.3 Power Input into MDOF Systems

The power introduced into the MDOF system is calculated according to ( 1.49).

Vibroacoustic Simulation - изображение 120(1.99)

The input power can be reconstructed from the dynamic stiffness matrix ( 1.89). We know that

Vibroacoustic Simulation - изображение 121(1.100)

hence

Vibroacoustic Simulation - изображение 122(1.101)

or in matrix notation

Vibroacoustic Simulation - изображение 123(1.102)

1.4.4 Normal Modes

Modes are natural shapes of vibration for a dynamic system. For a given excitation it would be of interest to see how well each mode is excited. In addition, these considerations lead to a coordinate transformation that simplifies the equations of motion.

We start with the discrete equation of motion in the frequency domain ( 1.89) and set the damping matrices [C] and [B] to zero

Vibroacoustic Simulation - изображение 124(1.103)

Without external forces we get the equation for free vibrations, and we get the generalized eigenvalue problem

Vibroacoustic Simulation - изображение 125(1.104)

The non-trivial solutions of this are determined by zero determinants

Vibroacoustic Simulation - изображение 126(1.105)

providing the modal frequencies ω n. Entering these frequencies and solving for Ψn provides the mode shape of the dynamic system. These are the natural modes (shapes) of vibration that occur at the modal frequencies.

Читать дальше
Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать

Похожие книги на «Vibroacoustic Simulation»

Представляем Вашему вниманию похожие книги на «Vibroacoustic Simulation» списком для выбора. Мы отобрали схожую по названию и смыслу литературу в надежде предоставить читателям больше вариантов отыскать новые, интересные, ещё непрочитанные произведения.


Отзывы о книге «Vibroacoustic Simulation»

Обсуждение, отзывы о книге «Vibroacoustic Simulation» и просто собственные мнения читателей. Оставьте ваши комментарии, напишите, что Вы думаете о произведении, его смысле или главных героях. Укажите что конкретно понравилось, а что нет, и почему Вы так считаете.

x