ارائه یک رابطه تحلیلی برای تعیین فرکانس و شکل مود اصلی تیر پله¬ای دو سر مفصل مستقر بر بستر الاستیک

Abstract

در تیرهای پله¬ای، برای یافتن فرکانس طبیعی، تیر را در محل پله به دو قسمت تقسیم کرده و با استفاده از شرایط تکیه¬گاهی و سازگاری بین دو قسمت به حل مساله مقدار ویژه حاصل می¬پردازند. این روش حل، به یک الگوریتم حل عددی برای تعیین فرکانس نیاز دارد و نمی¬تواند اثر پارامترهای مختلف را بطور صریح بر فرکانس نشان¬دهد. در مقاله حاضر، به شکل مود اصلی تیر دو سر مفصل یک چند جمله¬ای اضافه شده است و تابع حاصل به عنوان شکل مود تیر پله¬دار درنظر گرفته شده است. سپس با استفاده از شرایط تکیه¬گاهی و سازگاری در محل پله، ضرایب مجهول چندجمله¬ای تعیین شده و با استفاده از روش رایلی، یک رابطه تحلیلی برای فرکانس اصلی استخراج شده است که تاثیر پارامترهای مختلف را به طور صریح نشان می¬دهد. دقت رابطه به دست آمده از طریق مقایسه با حل تحلیلی دقیق ارتعاشات تیر پله¬ای دو سرمفصل مستقر بر بستر الاستیک برای مقادیر مختلف محل و نسبت پله به اثبات رسیده است. رابطه تحلیلی استخراج شده در این مقاله، یک رابطه ساده و دقیق برای تعیین فرکانس اصلی ارتعاشات تیر پله¬ای دو سر مفصل مستقر بر بستر الاستیک می¬باشد