Thực nghiệm nhận dạng ma trận cản nhớt Caughey và Rayleigh của kết cấu dầm thép

Từ khóa:

Nhận dạng cản nhớt
ma trận cản Rayleigh
ma trận cản Caughey
tỷ số cản
dầm thép.

Tóm tắt:

Bài báo sử dụng phương pháp thực nghiệm để đo dao động và nhận dạng các tần số dao động riêng và các tỷ số cản của kết cấu dầm thép. Sau đó, các ma trận cản nhớt Caughey và Rayleigh được xác định từ các tỷ số cản đã nhận dạng. Các tần số dao động riêng được nhận dạng từ thí nghiệm được so sánh với mô hình phần tử hữu hạn, các tỷ số cản được nhận dạng và so sánh theo các công thức khác nhau. Cuối cùng, so sánh quan hệ giữa tỷ số cản và tần số dao động riêng theo các ma trận cản Caughey và Rayleigh đã nhận dạng được.

Nội dung:

Tài liệu tham khảo:

1. Arora V. (2015), “Direct structural damping identification method using complex FRFs”, Journal of Sound and Vibration 339, pp. 304-323, https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2013.09.017.
2. Caughey TK (1960). “Classical normal modes in damped linear dynamic systems”, Journal of Applied Mechanics, 27 (2), 269-271.
3. Caughey TK, O’Kelly MEJ (1965), “Classical normal modes in damped linear dynamic systems”, Journal of Applied Mechanics, 32 (3), 583-588. https://doi.org/10.1115/1.3627262.
4. Chen S. Y., Ju M. S. and Tsuei Y. G. (1996), “Estimation of Mass, Stiffness and Damping Matrices from Frequency Response Functions”, Journal of Vibration and Acoustics, 118(1), pp. 78-82. https://doi.org/10.1115/1.2889638.
5. Chopra A. K. (2017), “Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering”, 5/E, Prentice Hall, Boston, Chap 3, 11.
6. Clough R. W. and Penzien J. (2003), “Dynamics of Structures”, 3/E, Computers & Structures Inc, New York, Chap 12.
7. Chowdhury I, Dasgupta S.P (2003), “Computation of Rayleigh damping coefficients for large systems”, The Electronic Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 8C, ISSN 1089-3032. 
8. Tran, T.D., Le, A.T., Vu, D.H. (2022), “Identification Vibration Characteristics of Structures by Operational Modal Analysis (OMA) Technique”, In: Akimov, P., Vatin, N. (eds) Proceedings of FORM 2021. Lecture Notes in Civil Engineering, vol 170. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-79983-0_39.
9. Ewins D. J. (2000), Modal Testing: Theory, Practice, and Application, 2nd ed.,Research Studies, New York, Chap 3, 4. 
10. Guo Z., Sheng M., Ma J., Zhang W. (2015), “Damping identification in frequency domain using integral method”, Journal of Sound and Vibration 338, pp. 237-249. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2014.10.040.
11. Vũ Đình Hương (2015), “Một phương pháp mới nhận dạng đồng thời ma trận cản nhớt và ma trận cản nội ma sát của kết cấu”, Hội nghị Khoa học toàn quốc Cơ học Vật rắn biến dạng lần thứ XII, Đại học Duy Tân, TP. Đà Nẵng, 7/8/2015.
12. Vũ Đình Hương, Lê Anh Tuấn, Nguyễn Văn Trọng (2015), “Phương pháp độ rộng dải tần số tổng quát trong bài toán nhận dạng cản nhớt của kết cấu”, Tạp chí Xây dựng, 3.2015, tr. 61-63.
13. Vũ Đình Hương (2016), “So sánh các phương pháp xác định hệ số cản nhớt Rayleigh trong phân tích dao động của công trình”, Tạp chí Khoa học và Kỹ thuật - Số 179 (9-2016) - Học viện KTQS, tr. 73-78.
14. Kandge G.M (2007), “Influence of Mode Dependent Rayleigh Damping on Transient Stress Response”,  M.sc Thesis. Department of Mechanical Engineering, Blekinge Institute of Technology, Karlskrona, Sweden. 
15. Nashif A. D., Jones D. I., Henderson J. P. (1987), “Vibration Damping”, John Wiley & Son, New York, Chap 4.
16. Patrick Paultre (2011), “Dynamics of Structures”, Wiley-ISTE, London.
17. Rayleigh L. (1945), “The Theory of Sound”, Vol.1, reprinted by Dover, New York, Originally published in 1877.
18. Richardson M. H. & Formenti D. L. (1982), “Parameter Estimation from Frequency Response Measurements using Rational Fraction Polynomials”, Proceedings of the 1st IMAC, Orlando, Florida, pp. 1-15. 
19. Spitznogle F. R., Quazi A. H. (1970), “Representation And Analysis Of Time-Limited Signals Using A Complex Exponential Algorithm”, The Journal of The Acoustical Society of America, Vol. 47, No. 5 (Part l), pp.1150-1155. https://doi.org/10.1121/1.1912020.
20. Tạ Đức Tuân, TS. Lê Anh Tuấn, TS. Vũ Đình Hương (2017), Nhận dạng tần số dao động riêng của kết cấu bằng phương pháp kích động cưỡng bức, Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1.
21. Ta Duc, Tuan., Le Anh, Tuan., Vu Dinh, Huong. (2018), “Estimating Modal Parameters of Structures Using Arduino Platform”. In: Nguyen-Xuan, H., Phung-Van, P., Rabczuk, T. (eds) Proceedings of the International Conference on Advances in Computational Mechanics 2017. ACOME 2017. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-10-7149-2_76.
22. Tao Zhang, Yongzhi Zuo, Haiwen Teng, Deyun Ma, Huan Liu (2014), “Study on Rayleigh Damping in Dynamic Analysis for Story-adding RC Structure of Light-weight Steel”, Applied Mechanics and Materials. Vol. 482 (2014) pp 123-128. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.482.123.
23. Wang I. (2011), “An Analysis of Higher Order Effects in the Half Power Method for Calculating Damping”, Journal of Applied Mechanics, 78(1), 014501. https://doi.org/10.1115/1.4002208.
24. Wu B. (2015), “A correction of the half-power bandwidth method for estimating damping”, Archive of Applied Mechanics, 85(2), pp. 315-320. https://doi.org/10.1007/s00419-014-0908-0.