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Identification of Cracking in Beam Structures using Timoshenko and Euler Formulations / Swamidas, A. S. J. in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°11 (Novembre 2004)

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°11 (Novembre 2004) . - 1297-1308 p. Titre : Identification of Cracking in Beam Structures using Timoshenko and Euler Formulations Titre original : Identification de Fendre dans la Structure de Faisceau en Utilisant Timoshenko et Euler Formulations Type de document : texte imprimé Auteurs : Swamidas, A. S. J., Auteur ; Yang, X., Auteur ; Seshadri, R. ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique Article en page(s) : 1297-1308 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Beams  Cracking  Estimation  Fractures  Dynamic  response  Faisceaux  Fendre  Evaluation  Ruptures  Réponse  dynamique Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Timoshenko and Euler beam formulations, using energy approach, have been used to estimate the influence of crack size and location on the natural frequencies of cracked beams. Fracture mechanics approach has been used to consider the effect of cracking on the dynamic response of the beam. Galerkin’s approach has been used to solve the problem numerically. It is shown that for slender beams the deep beam influence is felt only when the [(basic bending length)/h] ratio of the fundamental sinusoid of a beam becomes very small for higher modes. When the (l/h) ratio becomes small (<10), the influence of shear rotation and rotary inertia effects become dominant; the inclusion of these effects makes the beam less stiff than a Euler beam. The crack influence on Euler and Timoshenko beams are similar for beams with l/h>10; but when l/h<10, the results of cracked Euler and Timoshenko beams slowly become different and diverge. The frequency contour method identifies the crack size and location properly, using the lower order frequencies. When structural symmetry gives an ambiguity regarding the crack location, the vibration behavior of the same beam with an asymmetrically placed mass, in conjunction with the frequency contour method, would uniquely identify the crack size and location. Timoshenko et Euler rayonnent des formulations, en utilisant l'approche d'énergie, ont été employés pour estimer l'influence de la taille et de l'endroit de fente sur les fréquences normales des faisceaux criqués. L'approche de mécanique de rupture a été employée pour considérer l'effet de fendre sur la réponse dynamique du faisceau. L'approche de Galerkin a été employée pour résoudre le problème numériquement. On lui montre que pour les faisceaux minces l'influence profonde de faisceau est sentie seulement quand [(longueur de recourbement de base)] le rapport /h du sinusoid fondamental d'un faisceau devient très petit pour des modes plus élevés. Quand le rapport (l/h) devient petit (<10), l'influence de la rotation de cisaillement et les effets rotatoires d'inertie deviennent dominants ; l'inclusion de ces effets rend le faisceau moins raide qu'un faisceau d'Euler. L'influence de fente sur des faisceaux d'Euler et de Timoshenko sont semblable pour des faisceaux avec l/h >10 ; mais quand l/h <10, les résultats des faisceaux criqués d'Euler et de Timoshenko lentement deviennent différent et divergent. La méthode de découpe de fréquence identifie la taille et l'endroit de fente correctement, en utilisant les fréquences inférieures d'ordre. Quand la symétrie structurale donne une ambiguïté concernant l'endroit de fente, le comportement de vibration du même faisceau avec une masse asymétriquement placée, en même temps que la méthode de découpe de fréquence, identifierait uniquement la taille et l'endroit de fente. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 [article] Identification of Cracking in Beam Structures using Timoshenko and Euler Formulations = Identification de Fendre dans la Structure de Faisceau en Utilisant Timoshenko et Euler Formulations [texte imprimé] / Swamidas, A. S. J., Auteur ; Yang, X., Auteur ; Seshadri, R. ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique . - 1297-1308 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°11 (Novembre 2004) . - 1297-1308 p. Mots-clés : Beams  Cracking  Estimation  Fractures  Dynamic  response  Faisceaux  Fendre  Evaluation  Ruptures  Réponse  dynamique Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Timoshenko and Euler beam formulations, using energy approach, have been used to estimate the influence of crack size and location on the natural frequencies of cracked beams. Fracture mechanics approach has been used to consider the effect of cracking on the dynamic response of the beam. Galerkin’s approach has been used to solve the problem numerically. It is shown that for slender beams the deep beam influence is felt only when the [(basic bending length)/h] ratio of the fundamental sinusoid of a beam becomes very small for higher modes. When the (l/h) ratio becomes small (<10), the influence of shear rotation and rotary inertia effects become dominant; the inclusion of these effects makes the beam less stiff than a Euler beam. The crack influence on Euler and Timoshenko beams are similar for beams with l/h>10; but when l/h<10, the results of cracked Euler and Timoshenko beams slowly become different and diverge. The frequency contour method identifies the crack size and location properly, using the lower order frequencies. When structural symmetry gives an ambiguity regarding the crack location, the vibration behavior of the same beam with an asymmetrically placed mass, in conjunction with the frequency contour method, would uniquely identify the crack size and location. Timoshenko et Euler rayonnent des formulations, en utilisant l'approche d'énergie, ont été employés pour estimer l'influence de la taille et de l'endroit de fente sur les fréquences normales des faisceaux criqués. L'approche de mécanique de rupture a été employée pour considérer l'effet de fendre sur la réponse dynamique du faisceau. L'approche de Galerkin a été employée pour résoudre le problème numériquement. On lui montre que pour les faisceaux minces l'influence profonde de faisceau est sentie seulement quand [(longueur de recourbement de base)] le rapport /h du sinusoid fondamental d'un faisceau devient très petit pour des modes plus élevés. Quand le rapport (l/h) devient petit (<10), l'influence de la rotation de cisaillement et les effets rotatoires d'inertie deviennent dominants ; l'inclusion de ces effets rend le faisceau moins raide qu'un faisceau d'Euler. L'influence de fente sur des faisceaux d'Euler et de Timoshenko sont semblable pour des faisceaux avec l/h >10 ; mais quand l/h <10, les résultats des faisceaux criqués d'Euler et de Timoshenko lentement deviennent différent et divergent. La méthode de découpe de fréquence identifie la taille et l'endroit de fente correctement, en utilisant les fréquences inférieures d'ordre. Quand la symétrie structurale donne une ambiguïté concernant l'endroit de fente, le comportement de vibration du même faisceau avec une masse asymétriquement placée, en même temps que la méthode de découpe de fréquence, identifierait uniquement la taille et l'endroit de fente. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399