| Titre : | Frequency Response of Flag-Shaped Single Degree-of-Freedom Hysteretic Systems (2006) |
| Titre original : | Réponse en Fréquence de Simple Drapeau-Formé Degré- des Systèmes par Hystérésis de Liberté |
| Auteurs : | Christopoulos, Constantin, Auteur ; Ghanem, Roger G., Auteur |
| Type de document : | Article : texte imprimé |
| Dans : | Journal of engineering mechanics (Vol. 130 N°8, Août 2004) |
| Article en page(s) : | 894-903 p. |
| Note générale : | Génie Mécanique |
| Langues : | Anglais |
| Index. décimale : | 620.1 (Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux) |
| Tags : | Frequency response Hysteresis Energy dissipation Réponse en fréquence Hystérésis Dissipation d'énergie |
| Résumé : |
Recognizing the importance of limiting residual deformations that are usually associated with the response of full hysteretic systems under seismic loading, a number of energy dissipating devices and innovative structural systems exhibiting a full recentering response have recently been developed. Although these systems encompass the highly desirable self-centering characteristic, they inherently have less energy dissipation capacity when compared to more traditional fuller hysteretic systems. Little information is available on the nonlinear dynamics of systems exhibiting this flag-shaped hysteresis. In this paper, the frequency response of single degree of freedom (SDOF) systems exhibiting the flag-shaped hysteresis is computed in a closed form using the method of slowly varying parameters. The solution is derived for two independent variables representing the postyielding stiffness and energy dissipation capacity that define all self-centering hysteretic systems. The hysteretic systems covered by this formulation range from bilinear elastic systems (with no energy dissipation) to full bilinear elastoplastic. The frequency response exhibits a softening branch with multiple solution regions. A relationship between the system properties and bounded response at resonance for a given amplitude of excitation is also derived. Further analysis is carried out to assess the stability of these multiple solution regions. It is found that both stable solution branches can be achieved depending on the nature of the excitation. An amplitude jump phenomenon is also present both in increasing frequency and decreasing frequency sweeps. The concept of theoretical versus likely response curve is discussed for less idealized excitation functions.
Identifiant l'importance de limiter les déformations résiduelles qui sont habituellement associées à la réponse de pleins systèmes par hystérésis sous le chargement séismique, un certain nombre de dispositifs absorbants d'énergie et les systèmes structuraux innovateurs montrant une pleine réponse recentrante ont été récemment développés. Bien que ces systèmes entourent l'individu fortement souhaitable centrant la caractéristique, ils ont en soi moins de capacité de dissipation d'énergie une fois comparés à de plus pleins systèmes par hystérésis plus traditionnels. Peu d'information est disponible sur la dynamique non linéaire des systèmes montrant cette hystérésis formée par drapeau. En cet article, la réponse en fréquence du seul degré de systèmes de la liberté (SDOF) montrant l'hystérésis formée par drapeau est calculée sous une forme fermée en utilisant la méthode de changer lentement des paramètres. La solution est dérivée pour deux variables indépendantes représentant la capacité rendement de poteau de dissipation de rigidité et d'énergie qui définissent tout l'individu centrant les systèmes par hystérésis. Les systèmes par hystérésis couverts par cette formulation s'étendent des systèmes élastiques bilinéaires (sans la dissipation d'énergie) à plein élastoplastique bilinéaire. La réponse en fréquence montre une branche se ramollissante avec des régions multiples de solution. Un rapport entre les propriétés de système et la réponse liée à la résonance pour une amplitude donnée de l'excitation est également dérivé. Davantage d'analyse est effectuée pour évaluer la stabilité de ces régions multiples de solution. On le constate que les deux branches stables de solution peuvent être réalisées selon la nature de l'excitation. Un phénomène de saut d'amplitude est également présent dans la fréquence croissante et les champs décroissants de fréquence. Le concept de théorique contre la courbe de réponse probable est discuté pour moins de fonctions idéalisées d'excitation. Identifiant l'importance de limiter les déformations résiduelles qui sont habituellement associées à la réponse de pleins systèmes par hystérésis sous le chargement séismique, un certain nombre de dispositifs absorbants d'énergie et les systèmes structuraux innovateurs montrant une pleine réponse recentrante ont été récemment développés. Bien que ces systèmes entourent la caractéristique fortement souhaitable d'art de l'auto-portrait-centrage, ils ont en soi moins de capacité de dissipation d'énergie une fois comparés à de plus pleins systèmes par hystérésis plus traditionnels. Peu d'information est disponible sur la dynamique non-linéaire des systèmes montrant ceci hystérésis drapeau-formée. En cet article, la réponse en fr3quence du seul degré de systèmes de la liberté (SDOF) montrant l'hystérésis drapeau-formée est calculée sous une forme fermée en utilisant la méthode de changer lentement des paramètres. La solution est dérivée pour deux variables indépendantes représentant la capacité postyielding de dissipation de rigidité et d'énergie qui définissent tous les systèmes par hystérésis de art de l'auto-portrait-centering. Les systèmes par hystérésis couverts par cette formulation s'étendent des systèmes élastiques bilinéaires (sans la dissipation d'énergie) à plein élastoplastique bilinéaire. La réponse en fréquence montre une branche se ramollissante avec des régions multiples de solution. Un rapport entre les propriétés de système et la réponse liée à la résonance pour une amplitude donnée de l'excitation est également dérivé. Davantage d'analyse est effectuée pour évaluer la stabilité de ces régions multiples de solution. On le constate que les deux branches stables de solution peuvent être réalisées selon la nature de l'excitation. Un phénomène de saut d'amplitude est également présent dans la fréquence croissante et les champs décroissants de fréquence. Le concept de théorique contre la courbe de réponse probable est discuté pour moins de fonctions idéalisées d'excitation. |
| DEWEY : | 620.1 |
| ISSN : | 0733-9399 |
| En ligne : | c.christopoulos@utoronto.ca |
