[article]
| Titre : |
Nonlinear Model for Lead-Rubber Bearings Including Axial-Load Effects |
| Titre original : |
Modèle Non-Linéaire pour les Roulements en Caoutchouc de Fil Comprenant des Effets Axiaux de Charge |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Ryan, Keri L., Auteur ; Kelly, James M., Éditeur scientifique ; Chopra, Anil K. ; Rasheed, Haider A. |
| Année de publication : |
2006 |
| Article en page(s) : |
1270-1278 p. |
| Note générale : |
Génie Mécanique |
| Langues : |
Anglais (eng) |
| Mots-clés : |
Axial forces loads Rubber Lead Base isolation Numerical models Nonlinear analysis Forces axiales Charges caoutchouc Fil Isolement bas Modèles numériques Analyse non-linéaire |
| Index. décimale : |
621.34 |
| Résumé : |
Existing models for isolation bearings neglect certain aspects of their response behavior. For instance, rubber bearings have been observed to decrease in stiffness with increasing axial load, and soften in the vertical direction at large lateral deformations. The Yield strengh of lead rubber bearings has also been observed to vary with axial load, such that a lightly loaded bearing may not achieve its theoretical strength. Models that include these axial load effects in lead rubber bearings are developed by extending an existing linear two spring model to include nonlinear behavior. The Nonlinearity includes an empirical equation for the experimentally observed variation of yield strength. For numerical implementation, the bearing forces are found by solving the non linear equilibrium and kinematic equations using Newton's method, and the instantaneous bearing stiffness matrix is formed from the differentials of these equations. The Response behavior of the models is confirmed by comparison with experimental data.
Les modèles existants pour des roulements d'isolement négligent certains aspects de leur comportement de réponse. Par exemple, des roulements en caoutchouc ont été observés pour diminuer dans la rigidité avec l'augmentation de la charge axiale, et se ramollissent dans la direction verticale à de grandes déformations latérales. On a également observé le strengh de rendement des roulements en caoutchouc de fil pour changer avec la charge axiale, telle qu'un roulement légèrement chargé peut ne pas réaliser sa force théorique. Les modèles qui incluent ces charge axiale effectue en fil des roulements qu'en caoutchouc sont développés en prolongeant un modèle linéaire existant de deux ressorts pour inclure le comportement non-linéaire. La non-linéarité inclut une équation empirique pour la variation expérimentalement observée de la force de rendement. Pour l'exécution numérique, les forces de roulement sont trouvées en résolvant l'équilibre non linéaire et les équations cinématiques en utilisant la méthode de newton, et la matrice instantanée de rigidité de roulement est formée des différentiels de ces équations. Le comportement de réponse des modèles est confirmé par comparaison avec des données expérimentales.
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| En ligne : |
kryan@cc.usu.edu, jmkelly@peer.berkeley.edu, chopra@ce.berkeley.edu |
in Journal of engineering mechanics > Vol. 131, N°12 (Decembre 2005) . - 1270-1278 p.
[article] Nonlinear Model for Lead-Rubber Bearings Including Axial-Load Effects = Modèle Non-Linéaire pour les Roulements en Caoutchouc de Fil Comprenant des Effets Axiaux de Charge [texte imprimé] / Ryan, Keri L., Auteur ; Kelly, James M., Éditeur scientifique ; Chopra, Anil K. ; Rasheed, Haider A. . - 2006 . - 1270-1278 p. Génie Mécanique Langues : Anglais ( eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 131, N°12 (Decembre 2005) . - 1270-1278 p.
| Mots-clés : |
Axial forces loads Rubber Lead Base isolation Numerical models Nonlinear analysis Forces axiales Charges caoutchouc Fil Isolement bas Modèles numériques Analyse non-linéaire |
| Index. décimale : |
621.34 |
| Résumé : |
Existing models for isolation bearings neglect certain aspects of their response behavior. For instance, rubber bearings have been observed to decrease in stiffness with increasing axial load, and soften in the vertical direction at large lateral deformations. The Yield strengh of lead rubber bearings has also been observed to vary with axial load, such that a lightly loaded bearing may not achieve its theoretical strength. Models that include these axial load effects in lead rubber bearings are developed by extending an existing linear two spring model to include nonlinear behavior. The Nonlinearity includes an empirical equation for the experimentally observed variation of yield strength. For numerical implementation, the bearing forces are found by solving the non linear equilibrium and kinematic equations using Newton's method, and the instantaneous bearing stiffness matrix is formed from the differentials of these equations. The Response behavior of the models is confirmed by comparison with experimental data.
Les modèles existants pour des roulements d'isolement négligent certains aspects de leur comportement de réponse. Par exemple, des roulements en caoutchouc ont été observés pour diminuer dans la rigidité avec l'augmentation de la charge axiale, et se ramollissent dans la direction verticale à de grandes déformations latérales. On a également observé le strengh de rendement des roulements en caoutchouc de fil pour changer avec la charge axiale, telle qu'un roulement légèrement chargé peut ne pas réaliser sa force théorique. Les modèles qui incluent ces charge axiale effectue en fil des roulements qu'en caoutchouc sont développés en prolongeant un modèle linéaire existant de deux ressorts pour inclure le comportement non-linéaire. La non-linéarité inclut une équation empirique pour la variation expérimentalement observée de la force de rendement. Pour l'exécution numérique, les forces de roulement sont trouvées en résolvant l'équilibre non linéaire et les équations cinématiques en utilisant la méthode de newton, et la matrice instantanée de rigidité de roulement est formée des différentiels de ces équations. Le comportement de réponse des modèles est confirmé par comparaison avec des données expérimentales.
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| En ligne : |
kryan@cc.usu.edu, jmkelly@peer.berkeley.edu, chopra@ce.berkeley.edu |
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