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Auteur Yim, Solomon C. S.
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Affiner la rechercheCoupled Surge-Heave Motions of a Moored System. I: Model Calibration and Parametric Study / Lin, Huan in Journal of engineering mechanics, Vol. 132 N° 6 (Juin 2006)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N° 6 (Juin 2006) . - 671-680 p.
Titre : Coupled Surge-Heave Motions of a Moored System. I: Model Calibration and Parametric Study Titre original : Mouvements Couplés de Poussée de Montée Subite d'un Système Amarré. I : Calibrage Modèle et Etude Paramétrique Type de document : texte imprimé Auteurs : Lin, Huan, Auteur ; Yim, Solomon C. S., Auteur Article en page(s) : 671-680 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Non linear systems Coupling Numerical models Experimental data Mooring Damping Systèmes non linéaires Accouplement Modèles numériques Données expérimentales Amarrage Atténuation Index. décimale : 551.4 Résumé : Model calibration and parametric studies of the coupled, complex surge-heave motions of a medium-scale experimental, nonlinear, submerged, moored structural system are presented here. The experimental system excited by periodic wave fields consists of a spherical buoy and attached multipoint mooring lines. Sources of nonlinearity include complex geometric restoring forces and coupled fluid.structure interaction exciting forces. The sphere moves mainly in a two-dimensional fashion [or two degrees of freedom (2DOF)] of surge and heave, with negligible pitch. Characteristic experimental results include harmonic, subharmonic, and superharmonic responses. As an extension of single-degree-of-freedom, independent-flow-field (IFF) models, a 2DOF, IFF model is derived and employed. Good agreement is shown between the analytical predictions and experimental results. Existence of complex nonlinear responses, including chaos and multiple coexisting steady states, are numerically identified when the coupling is strong and damping is light. Degree of complexity and nonlinearity of responses diminish with decreasing coupling and/or increasing damping.
Le calibrage modèle et les études paramétriques de l'couplé, complexes montée-soulèvent des mouvements d'un système structural expérimental, non-linéaire, submergé, amarré d'échelle moyenne sont présentés ici. Le système expérimental passionnant par les champs périodiques de vague se compose d'une bouée sphérique et des lignes multipoint jointes d'amarrage. Les sources de non-linéarité incluent les forces de reconstitution géométriques complexes et les forces passionnantes couplées d'interaction de fluid.structure. La sphère se déplace principalement en mode bidimensionnelle [ ou deux degrés de liberté (2DOF) ] de montée subite et de poussée, avec le lancement négligeable. Les résultats expérimentaux caractéristiques incluent des réponses harmoniques, subharmonic, et superharmonic. Comme prolongation de la simple-degré-de-liberté, les modèles du l'indépendant-couler-champ (IFF), un 2DOF, modèle d'IFF est dérivés et utilisés. La bonne concordance est montrée entre les prévisions analytiques et les résultats expérimentaux. L'existence des réponses non-linéaires complexes, y compris les états d'équilibre de coexistence de chaos et de multiple, sont numériquement identifiées quand l'accouplement est fort et l'atténuation est lumière. Le degré de complexité et la non-linéarité des réponses diminuent avec l'accouplement décroissant et/ou l'atténuation croissante.
En ligne : solomon.yim@oregonstate.edu [article] Coupled Surge-Heave Motions of a Moored System. I: Model Calibration and Parametric Study = Mouvements Couplés de Poussée de Montée Subite d'un Système Amarré. I : Calibrage Modèle et Etude Paramétrique [texte imprimé] / Lin, Huan, Auteur ; Yim, Solomon C. S., Auteur . - 671-680 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N° 6 (Juin 2006) . - 671-680 p.
Mots-clés : Non linear systems Coupling Numerical models Experimental data Mooring Damping Systèmes non linéaires Accouplement Modèles numériques Données expérimentales Amarrage Atténuation Index. décimale : 551.4 Résumé : Model calibration and parametric studies of the coupled, complex surge-heave motions of a medium-scale experimental, nonlinear, submerged, moored structural system are presented here. The experimental system excited by periodic wave fields consists of a spherical buoy and attached multipoint mooring lines. Sources of nonlinearity include complex geometric restoring forces and coupled fluid.structure interaction exciting forces. The sphere moves mainly in a two-dimensional fashion [or two degrees of freedom (2DOF)] of surge and heave, with negligible pitch. Characteristic experimental results include harmonic, subharmonic, and superharmonic responses. As an extension of single-degree-of-freedom, independent-flow-field (IFF) models, a 2DOF, IFF model is derived and employed. Good agreement is shown between the analytical predictions and experimental results. Existence of complex nonlinear responses, including chaos and multiple coexisting steady states, are numerically identified when the coupling is strong and damping is light. Degree of complexity and nonlinearity of responses diminish with decreasing coupling and/or increasing damping.
Le calibrage modèle et les études paramétriques de l'couplé, complexes montée-soulèvent des mouvements d'un système structural expérimental, non-linéaire, submergé, amarré d'échelle moyenne sont présentés ici. Le système expérimental passionnant par les champs périodiques de vague se compose d'une bouée sphérique et des lignes multipoint jointes d'amarrage. Les sources de non-linéarité incluent les forces de reconstitution géométriques complexes et les forces passionnantes couplées d'interaction de fluid.structure. La sphère se déplace principalement en mode bidimensionnelle [ ou deux degrés de liberté (2DOF) ] de montée subite et de poussée, avec le lancement négligeable. Les résultats expérimentaux caractéristiques incluent des réponses harmoniques, subharmonic, et superharmonic. Comme prolongation de la simple-degré-de-liberté, les modèles du l'indépendant-couler-champ (IFF), un 2DOF, modèle d'IFF est dérivés et utilisés. La bonne concordance est montrée entre les prévisions analytiques et les résultats expérimentaux. L'existence des réponses non-linéaires complexes, y compris les états d'équilibre de coexistence de chaos et de multiple, sont numériquement identifiées quand l'accouplement est fort et l'atténuation est lumière. Le degré de complexité et la non-linéarité des réponses diminuent avec l'accouplement décroissant et/ou l'atténuation croissante.
En ligne : solomon.yim@oregonstate.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N° 6 (Juin 2006) . - 681-689 p.
Titre : Coupled Surge-Heave Motions of a Moored System. II: Stochastic Analysis and Simulations Titre original : Couplé Montée-Soulevé par les Mouvements d'un Système Amarré. II : Analyse et Simulations Stochastiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Yim, Solomon C. S., Auteur ; Lin, Huan, Auteur ; Conte, Joel P., Editeur scientifique Article en page(s) : 681-689 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Stochastic models Non linear systems Coupling Experimental data Mooring Damping Simulation Modèles stochastiques Systémes non linéaires Accouplement Données expérimentales Amarrage Atténuation Index. décimale : 551.4 Résumé : Analyses and simulations of the coupled surge-and-heave motions of a nonlinear, moored, experimental, submerged structure subjected to random waves are presented here. The random wave excitations examined include periodic waves with additive noise and narrow-band random waves. Characteristic experimental results include noisy subharmonic and superharmonic responses, and transition behaviors among multiple coexisting responses. This investigation applies a systematic, stochastic analysis procedure to further the deterministic study presented in Part I. Good agreement between the analytical predictions and experimental results is shown. Effects of random perturbations in waves on nonlinear response phenomena are examined, especially for the cases of multiple responses coexisting with chaos. It is found that chaotic responses are sensitive and of weak strength compared to other coexisting responses, and the system response trajectories mainly stay in the stronger, periodic attracting domains. Numerical results indicate perturbation-induced response transitions leading to very large-amplitude response beyond the experimental model limitations.
Les analyses et les simulations du couplé montée-et-soulèvent des mouvements d'une structure non-linéaire, amarrée, expérimentale, submergée soumise aux vagues aléatoires sont présentées ici. Les excitations aléatoires de vague examinées incluent les vagues périodiques avec le bruit additif et les vagues aléatoires à bande étroite. Les résultats expérimentaux caractéristiques incluent des comportements bruyants subharmonic et superharmonic des réponses, et de transition parmi des réponses de coexistence multiples. Cette recherche s'applique un systématique, procédé stochastique d'analyse à autre l'étude déterministe présentée dans la bonne concordance de la partie I. entre les prévisions analytiques et les résultats expérimentaux est montré. Des effets des perturbations aléatoires dans les vagues sur des phénomènes non-linéaires de réponse sont examinés, particulièrement pour les caisses des réponses multiples coexistant avec le chaos. On le constate que les réponses chaotiques sont sensibles et de la force faible comparée à d'autres réponses de coexistence, et le séjour de trajectoire de réaction de système principalement dans les domaines d'attraction plus forts et périodiques. Les résultats numériques indiquent des transitions perturbation-induites de réponse menant très à la réponse d'grand-amplitude au delà des limitations modèles expérimentales.
En ligne : sdomin.yim@oregonstate.edu [article] Coupled Surge-Heave Motions of a Moored System. II: Stochastic Analysis and Simulations = Couplé Montée-Soulevé par les Mouvements d'un Système Amarré. II : Analyse et Simulations Stochastiques [texte imprimé] / Yim, Solomon C. S., Auteur ; Lin, Huan, Auteur ; Conte, Joel P., Editeur scientifique . - 681-689 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N° 6 (Juin 2006) . - 681-689 p.
Mots-clés : Stochastic models Non linear systems Coupling Experimental data Mooring Damping Simulation Modèles stochastiques Systémes non linéaires Accouplement Données expérimentales Amarrage Atténuation Index. décimale : 551.4 Résumé : Analyses and simulations of the coupled surge-and-heave motions of a nonlinear, moored, experimental, submerged structure subjected to random waves are presented here. The random wave excitations examined include periodic waves with additive noise and narrow-band random waves. Characteristic experimental results include noisy subharmonic and superharmonic responses, and transition behaviors among multiple coexisting responses. This investigation applies a systematic, stochastic analysis procedure to further the deterministic study presented in Part I. Good agreement between the analytical predictions and experimental results is shown. Effects of random perturbations in waves on nonlinear response phenomena are examined, especially for the cases of multiple responses coexisting with chaos. It is found that chaotic responses are sensitive and of weak strength compared to other coexisting responses, and the system response trajectories mainly stay in the stronger, periodic attracting domains. Numerical results indicate perturbation-induced response transitions leading to very large-amplitude response beyond the experimental model limitations.
Les analyses et les simulations du couplé montée-et-soulèvent des mouvements d'une structure non-linéaire, amarrée, expérimentale, submergée soumise aux vagues aléatoires sont présentées ici. Les excitations aléatoires de vague examinées incluent les vagues périodiques avec le bruit additif et les vagues aléatoires à bande étroite. Les résultats expérimentaux caractéristiques incluent des comportements bruyants subharmonic et superharmonic des réponses, et de transition parmi des réponses de coexistence multiples. Cette recherche s'applique un systématique, procédé stochastique d'analyse à autre l'étude déterministe présentée dans la bonne concordance de la partie I. entre les prévisions analytiques et les résultats expérimentaux est montré. Des effets des perturbations aléatoires dans les vagues sur des phénomènes non-linéaires de réponse sont examinés, particulièrement pour les caisses des réponses multiples coexistant avec le chaos. On le constate que les réponses chaotiques sont sensibles et de la force faible comparée à d'autres réponses de coexistence, et le séjour de trajectoire de réaction de système principalement dans les domaines d'attraction plus forts et périodiques. Les résultats numériques indiquent des transitions perturbation-induites de réponse menant très à la réponse d'grand-amplitude au delà des limitations modèles expérimentales.
En ligne : sdomin.yim@oregonstate.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 133 N°1 (Janvier 2007) . - 22-29 p.
Titre : Global and Local Nonlinear System Responses under Narrowband Random Excitations.I: Semianalytical Method Titre original : Réactions de Système Non-Linéaires Globales et Locales sous des Excitations Aléatoires à Bande Etroite I : Méthode Analytique de Semi-Finale Type de document : texte imprimé Auteurs : Yim, Solomon C. S., Auteur ; Yuk, Dongjun, Auteur ; Arvid Naess ; Shih, I-Ming ; Ross B. Corotis, Editeur scientifique Article en page(s) : 22-29 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Nonlinear response Excitation Oscillations Structural behavior Probabilistic methods Réponse non-linéaire Comportement structural Méthodes probabilistes Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A single-degree-of-freedom nonlinear structural system under narrowband random excitation can exhibit very complex global and local response behaviors. In order to develop a stochastic method to analyze the nonlinear responses, the system under deterministic excitation is first modeled and examined in the primary and subharmonic resonance regions. Typical response behaviors including coexistence of attractors and (global) jump phenomena are observed. Governing equations of the probability for the response — amplitude perturbations (a local transition) within an attraction domain and a jump between different attraction domains (a global transition) are derived under the assumption of a stationary Markov condition. The overall response — amplitude probability distribution is obtained by applying the Bayes formula to the two types of response transition probability distributions. In this study, we focus on understanding the physics of the transitions using the proposed probability method.
Un seul degré de système structural non-linéaire de liberté sous l'excitation aléatoire à bande étroite peut montrer des comportements globaux et locaux très complexes de réponse. Afin de développer une méthode stochastique pour analyser les réponses non linéaires, le système sous l'excitation déterministe est d'abord modelé et examiné dans les régions primaires et secondaire-harmoniques de résonance. On observe des comportements typiques de réponse comprenant la coexistence des attractors et des phénomènes (globaux) de saut. Des équations régissantes de la probabilité pour les perturbations d'amplitude de réponse (une transition locale) dans un domaine d'attraction et un saut entre différents domaines d'attraction (une transition globale) sont dérivées dans l'acceptation d'un état stationnaire de Markov. La distribution globale de probabilité d'amplitude de réponse est obtenue en s'appliquant la formule de Bayes aux deux types de distributions de probabilité de transition de réponse. Dans cette étude, nous concentrons sur l'arrangement la physique des transitions en utilisant la méthode proposée de probabilité.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : solomon.yim@orst.edu [article] Global and Local Nonlinear System Responses under Narrowband Random Excitations.I: Semianalytical Method = Réactions de Système Non-Linéaires Globales et Locales sous des Excitations Aléatoires à Bande Etroite I : Méthode Analytique de Semi-Finale [texte imprimé] / Yim, Solomon C. S., Auteur ; Yuk, Dongjun, Auteur ; Arvid Naess ; Shih, I-Ming ; Ross B. Corotis, Editeur scientifique . - 22-29 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 133 N°1 (Janvier 2007) . - 22-29 p.
Mots-clés : Nonlinear response Excitation Oscillations Structural behavior Probabilistic methods Réponse non-linéaire Comportement structural Méthodes probabilistes Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A single-degree-of-freedom nonlinear structural system under narrowband random excitation can exhibit very complex global and local response behaviors. In order to develop a stochastic method to analyze the nonlinear responses, the system under deterministic excitation is first modeled and examined in the primary and subharmonic resonance regions. Typical response behaviors including coexistence of attractors and (global) jump phenomena are observed. Governing equations of the probability for the response — amplitude perturbations (a local transition) within an attraction domain and a jump between different attraction domains (a global transition) are derived under the assumption of a stationary Markov condition. The overall response — amplitude probability distribution is obtained by applying the Bayes formula to the two types of response transition probability distributions. In this study, we focus on understanding the physics of the transitions using the proposed probability method.
Un seul degré de système structural non-linéaire de liberté sous l'excitation aléatoire à bande étroite peut montrer des comportements globaux et locaux très complexes de réponse. Afin de développer une méthode stochastique pour analyser les réponses non linéaires, le système sous l'excitation déterministe est d'abord modelé et examiné dans les régions primaires et secondaire-harmoniques de résonance. On observe des comportements typiques de réponse comprenant la coexistence des attractors et des phénomènes (globaux) de saut. Des équations régissantes de la probabilité pour les perturbations d'amplitude de réponse (une transition locale) dans un domaine d'attraction et un saut entre différents domaines d'attraction (une transition globale) sont dérivées dans l'acceptation d'un état stationnaire de Markov. La distribution globale de probabilité d'amplitude de réponse est obtenue en s'appliquant la formule de Bayes aux deux types de distributions de probabilité de transition de réponse. Dans cette étude, nous concentrons sur l'arrangement la physique des transitions en utilisant la méthode proposée de probabilité.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : solomon.yim@orst.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 133 N°1 (Janvier 2007) . - 30-40 p.
Titre : Global and Local Nonlinear System Responses under Narrowband Random Excitations II: Prediction, Simulation, and Comparison Titre original : Réactions de Système Non-Linéaires Globales et Locales sous des Excitations Aléatoires à Bande Etroite II : Prévision, Simulation, et Comparaison Type de document : texte imprimé Auteurs : Yuk, Dongjun, Auteur ; Yim, Solomon C. S., Auteur ; Arvid Naess ; Shih, I-Ming ; Ross B. Corotis, Editeur scientifique Article en page(s) : 30-40 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Stochastic processes Excitation Simulation Predictions Parameters Structural behavior Processus stochastiques Prévisions Paramètres Comportement structural Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : The response behavior of the single-degree-of-freedom (SDOF) nonlinear structural system subjected to narrowband stochastic excitations studied in Part I is investigated via simulations to verify the stochastic system characteristics assumed in the development of the semianalytical method. In addition, to demonstrate the accuracy of the method, predicted response = amplitude probability distributions are presented and compared to simulation results. Numerical simulations are conducted by directly integrating the SDOF system with the narrowband excitation modeled by the 1971 Shinozuka formulation. It is observed that the proposed semianalytical method is capable of accurately characterizing the stochastic response behavior of the nonlinear system by predicting the response.amplitude probability distribution and capturing the trends of variations in the response.amplitude statistical properties. In both the primary and the subharmonic resonance regions, good agreements between the response — amplitude probability distributions predicted by the semianalytical method and obtained from simulation results are observed both qualitatively and quantitatively. In addition, trends of the variations in the probability masses associated with the modes with variations in excitation parameters (bandwidth and variance) are captured.
Le comportement de réponse du seul degré de liberté (SDOF) le système structural de non linéaire a soumis aux excitations stochastiques à bande étroite étudiées dans la partie I est étudié par l'intermédiaire des simulations pour vérifier les caractéristiques stochastiques de système assumées dans l'élaboration de la méthode semi-finale-analytique. En outre, pour démontrer l'exactitude de la méthode, la réponse prévue = les distributions de probabilité d'amplitude sont présentées et comparées aux résultats de simulation. Des simulations numériques sont conduites en intégrant directement le système de SDOF avec l'excitation à bande étroite modelée par la formulation 1971 de Shinozuka. On l'observe que la méthode semi-analytique proposée est capable de caractériser exactement le comportement stochastique de réponse du système non linéaire en prévoyant la distribution de probabilité de response.amplitude et en capturant les tendances des variations des propriétés statistiques de response.amplitude. Dans les régions primaires et subharmonique de résonance, on observe de bonnes concordances entre les distributions de probabilité d'amplitude de réponse prévues par la méthode semi-finale-analytique et obtenues à partir des résultats de simulation qualitativement et quantitativement. En outre, des tendances des variations des masses de probabilité liées aux modes avec des variations dans des paramètres d'excitation (largeur de bande et désaccord) sont capturées.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : solomon.yim@orst.edu [article] Global and Local Nonlinear System Responses under Narrowband Random Excitations II: Prediction, Simulation, and Comparison = Réactions de Système Non-Linéaires Globales et Locales sous des Excitations Aléatoires à Bande Etroite II : Prévision, Simulation, et Comparaison [texte imprimé] / Yuk, Dongjun, Auteur ; Yim, Solomon C. S., Auteur ; Arvid Naess ; Shih, I-Ming ; Ross B. Corotis, Editeur scientifique . - 30-40 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 133 N°1 (Janvier 2007) . - 30-40 p.
Mots-clés : Stochastic processes Excitation Simulation Predictions Parameters Structural behavior Processus stochastiques Prévisions Paramètres Comportement structural Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : The response behavior of the single-degree-of-freedom (SDOF) nonlinear structural system subjected to narrowband stochastic excitations studied in Part I is investigated via simulations to verify the stochastic system characteristics assumed in the development of the semianalytical method. In addition, to demonstrate the accuracy of the method, predicted response = amplitude probability distributions are presented and compared to simulation results. Numerical simulations are conducted by directly integrating the SDOF system with the narrowband excitation modeled by the 1971 Shinozuka formulation. It is observed that the proposed semianalytical method is capable of accurately characterizing the stochastic response behavior of the nonlinear system by predicting the response.amplitude probability distribution and capturing the trends of variations in the response.amplitude statistical properties. In both the primary and the subharmonic resonance regions, good agreements between the response — amplitude probability distributions predicted by the semianalytical method and obtained from simulation results are observed both qualitatively and quantitatively. In addition, trends of the variations in the probability masses associated with the modes with variations in excitation parameters (bandwidth and variance) are captured.
Le comportement de réponse du seul degré de liberté (SDOF) le système structural de non linéaire a soumis aux excitations stochastiques à bande étroite étudiées dans la partie I est étudié par l'intermédiaire des simulations pour vérifier les caractéristiques stochastiques de système assumées dans l'élaboration de la méthode semi-finale-analytique. En outre, pour démontrer l'exactitude de la méthode, la réponse prévue = les distributions de probabilité d'amplitude sont présentées et comparées aux résultats de simulation. Des simulations numériques sont conduites en intégrant directement le système de SDOF avec l'excitation à bande étroite modelée par la formulation 1971 de Shinozuka. On l'observe que la méthode semi-analytique proposée est capable de caractériser exactement le comportement stochastique de réponse du système non linéaire en prévoyant la distribution de probabilité de response.amplitude et en capturant les tendances des variations des propriétés statistiques de response.amplitude. Dans les régions primaires et subharmonique de résonance, on observe de bonnes concordances entre les distributions de probabilité d'amplitude de réponse prévues par la méthode semi-finale-analytique et obtenues à partir des résultats de simulation qualitativement et quantitativement. En outre, des tendances des variations des masses de probabilité liées aux modes avec des variations dans des paramètres d'excitation (largeur de bande et désaccord) sont capturées.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : solomon.yim@orst.edu
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 161-169 p.
Titre : Stochastic Analysis of a Single-Degree-of-Freedom Nonlinear Experimental Moored System Using an Independent-Flow-Field Model Titre original : Analyse Stochastique d'un Seul Degré de Système Amarré Expérimental Non-Linéaire de Liberté en Utilisant un Modèle Indépendant de Champ d'Ecoulement Type de document : texte imprimé Auteurs : Lin, H., Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique ; Yim, Solomon C. S., Auteur Article en page(s) : 161-169 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Experimental data Nonlinear systems Structural analysis Probabilistic methods Probability density functions Mooring Wave forces Stochastic processes Données expérimentales Systèmes non-linéaires Analyse structurale Méthodes probabilistes Fonctions de densité de probabilité Amarrage Forces de vague Processus stochastiques Index. décimale : 621.34 Résumé : Stochastic characteristics of the surge response of a nonlinear single-degree-of-freedom moored structure subjected to random wave excitations are examined in this paper. Sources of nonlinearity of the system include a complex geometric configuration and wave-induced quadratic drag. A Morison-type model with an independent-flow-field formulation and a three-term-polynomial approximation of the nonlinear restoring force is employed for its proven excellent prediction capability for the experimental results investigated. Wave excitations considered in this study include nearly periodic waves, which take into account the presence of tank noise, noisy periodic waves that have predominant periodic components with designed additive random perturbations, and narrow-band random waves. A unified wave excitation model is used to describe all the wave conditions. A modulating factor governing the degree of randomness in the wave excitations is introduced. The corresponding Fokker.Planck formulation is applied and numerically solved for the response probability density functions (PDFs). Experimental results and simulations are compared in detail via the PDFs in phase space. The PDFs portray coexisting multiple response attractors and indicate their relative strengths, and experimental response behaviors, including transitions and interactions, are accordingly interpreted from the ensemble perspective. Using time-averaged probability density functions as an invariant measure, probability distributions of large excursions in experimental and simulated responses to various random wave excitations are demonstrated and compared. Asymptotic long-term behaviors of the experimental responses are then inferred.
Les caractéristiques stochastiques de la réponse de montée subite d'un seul degré de liberté non-linéaire ont amarré la structure soumise aux excitations aléatoires de vague sont examinées en cet article. Les sources de non-linéarité du système incluent une configuration géométrique complexe et une drague quadratique induite par vague. Un type modèle de Morison avec une formulation indépendante de champ d'écoulement et une approximation polynôme de trois limites de la force de reconstitution non-linéaire est utilisé pour ses excellentes possibilités prouvées de prévision pour les résultats expérimentaux étudiés. Les excitations de vague considérées dans cette étude incluent les vagues presque périodiques, qui tiennent compte de la présence du bruit de réservoir, des vagues périodiques bruyantes qui ont les composants périodiques prédominants avec des perturbations aléatoires additives conçues, et des vagues aléatoires à bande étroite. Un modèle unifié d'excitation de vague est employé pour décrire tous les conditions de vague. Un facteur de modulation régissant le degré d'aspect aléatoire dans les excitations de vague est présenté. La formulation correspondante de Fokker.Planck est appliquée et numériquement résolue pour les fonctions de densité de probabilité de réponse (PDFs). Des résultats et les simulations expérimentaux sont comparés en détail par l'intermédiaire du PDFs dans l'espace de phase. Le PDFs dépeignent des attractors multiples de coexistence de réponse et indiquent leurs forces relatives, et des comportements expérimentaux de réponse, y compris des transitions et des interactions, sont en conséquence interprétés de la perspective d'ensemble. Employer la densité temps-faite la moyenne de probabilité fonctionne comme mesure invariable, des distributions de probabilité de grandes excursions en réponse expérimentaux et simulés à de diverses excitations aléatoires de vague sont démontrées et comparées. Des comportements à long terme asymptotiques des réponses expérimentales sont alors impliqués.
[article] Stochastic Analysis of a Single-Degree-of-Freedom Nonlinear Experimental Moored System Using an Independent-Flow-Field Model = Analyse Stochastique d'un Seul Degré de Système Amarré Expérimental Non-Linéaire de Liberté en Utilisant un Modèle Indépendant de Champ d'Ecoulement [texte imprimé] / Lin, H., Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique ; Yim, Solomon C. S., Auteur . - 161-169 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 161-169 p.
Mots-clés : Experimental data Nonlinear systems Structural analysis Probabilistic methods Probability density functions Mooring Wave forces Stochastic processes Données expérimentales Systèmes non-linéaires Analyse structurale Méthodes probabilistes Fonctions de densité de probabilité Amarrage Forces de vague Processus stochastiques Index. décimale : 621.34 Résumé : Stochastic characteristics of the surge response of a nonlinear single-degree-of-freedom moored structure subjected to random wave excitations are examined in this paper. Sources of nonlinearity of the system include a complex geometric configuration and wave-induced quadratic drag. A Morison-type model with an independent-flow-field formulation and a three-term-polynomial approximation of the nonlinear restoring force is employed for its proven excellent prediction capability for the experimental results investigated. Wave excitations considered in this study include nearly periodic waves, which take into account the presence of tank noise, noisy periodic waves that have predominant periodic components with designed additive random perturbations, and narrow-band random waves. A unified wave excitation model is used to describe all the wave conditions. A modulating factor governing the degree of randomness in the wave excitations is introduced. The corresponding Fokker.Planck formulation is applied and numerically solved for the response probability density functions (PDFs). Experimental results and simulations are compared in detail via the PDFs in phase space. The PDFs portray coexisting multiple response attractors and indicate their relative strengths, and experimental response behaviors, including transitions and interactions, are accordingly interpreted from the ensemble perspective. Using time-averaged probability density functions as an invariant measure, probability distributions of large excursions in experimental and simulated responses to various random wave excitations are demonstrated and compared. Asymptotic long-term behaviors of the experimental responses are then inferred.
Les caractéristiques stochastiques de la réponse de montée subite d'un seul degré de liberté non-linéaire ont amarré la structure soumise aux excitations aléatoires de vague sont examinées en cet article. Les sources de non-linéarité du système incluent une configuration géométrique complexe et une drague quadratique induite par vague. Un type modèle de Morison avec une formulation indépendante de champ d'écoulement et une approximation polynôme de trois limites de la force de reconstitution non-linéaire est utilisé pour ses excellentes possibilités prouvées de prévision pour les résultats expérimentaux étudiés. Les excitations de vague considérées dans cette étude incluent les vagues presque périodiques, qui tiennent compte de la présence du bruit de réservoir, des vagues périodiques bruyantes qui ont les composants périodiques prédominants avec des perturbations aléatoires additives conçues, et des vagues aléatoires à bande étroite. Un modèle unifié d'excitation de vague est employé pour décrire tous les conditions de vague. Un facteur de modulation régissant le degré d'aspect aléatoire dans les excitations de vague est présenté. La formulation correspondante de Fokker.Planck est appliquée et numériquement résolue pour les fonctions de densité de probabilité de réponse (PDFs). Des résultats et les simulations expérimentaux sont comparés en détail par l'intermédiaire du PDFs dans l'espace de phase. Le PDFs dépeignent des attractors multiples de coexistence de réponse et indiquent leurs forces relatives, et des comportements expérimentaux de réponse, y compris des transitions et des interactions, sont en conséquence interprétés de la perspective d'ensemble. Employer la densité temps-faite la moyenne de probabilité fonctionne comme mesure invariable, des distributions de probabilité de grandes excursions en réponse expérimentaux et simulés à de diverses excitations aléatoires de vague sont démontrées et comparées. Des comportements à long terme asymptotiques des réponses expérimentales sont alors impliqués.
