Механика твердого тела (о журнале) Механика твердого тела
Известия Российской академии наук		 Журнал основан
в январе 1966 года
Выходит 6 раз в год
ISSN 1026-3519
Русский Русский  English English  О журнале | Номера | Для авторов | Редколлегия | Подписка | Контакты
 

Архив номеров

Для архивных номеров (2007 г. и ранее) полные тексты статей pdf доступны для свободного просмотра и скачивания.

Статей в базе данных сайта: 11223
На русском (Изв. РАН. МТТ): 8011
На английском (Mech. Solids): 3212
<< Предыдущая статья | Год 2014. Номер 4 | Следующая статья >>
Чаудхари М.Т.А. Решение в полузамкнутой форме задачи статического нелинейного анализа растяжимого кабеля // Изв. РАН. МТТ. 2014. № 4. С. 130-142.
Год 2014 Том   Номер 4 Страницы 130-142
Название
статьи		 Решение в полузамкнутой форме задачи статического нелинейного анализа растяжимого кабеля
Автор(ы) Чаудхари М.Т.А. (Саудовская Аравия, mtariqch@hotmal.com)
Коды статьи УДК 539.3:534.1
Аннотация

Задача о деформировании кабеля под действием приложенных стационарных объемных сил сводится к системе дифференциальных уравнений, которые существенно нелинейны вследствие взаимосвязи между геометрией и нагрузкой. Эти уравнения могут решаться при помощи нелинейных конечно-элементных методов, метода конечных разностей или двухшагового метода пристрелки. В данной работе приведено решение задачи в полузамкнутом виде, в котором исходные дифференциальные уравнения проинтегрированы, в результате чего получены точные выражения для неизвестных сил, действующих на кабель, и параметров, определяющих геометрию нагруженного кабеля. Предложенный метод позволяет рассматривать задачи с большими провесами и деформациями кабеля без использования численных методов.

Ключевые слова растяжимый кабель, статический нелинейный анализ, большие деформации, решение в полузамкнутом виде
Список
литературы
1.  Bernoulli J.M. Solutions to the problem of the catenary, or funicular curve // Acta Eruditorum. 1691. (English Translation by Pierre Beaudry. Reprinted from FIDELIO Magazine. 2001. V. 10. № 1).
2.  Irvine H.M. Cable Structures. Cambridge: The MIT Press, 1981. 259 p.
3.  Broughton P., Ndumbaro P. The Analysis of Cable and Catenary Structures. London: Telford, 1994. 88 p.
4.  Irvine H.M. Studies in the static and dynamic of simple cable systems. Report № DYNL-108. Pasadena: California Institute of Technology, 1974.
5.  Fleming J.F. Nonlinear static analysis of cable-stayed bridge structures // Computers and Structures. 1979. V. 10. № 4. P. 621-635.
6.  Nazmy A.S., Abdel-Ghaffar A.M. Three-dimensional nonlinear static analysis of cable-stayed bridges // Computers and Structures. 1990. V. 34. № 2. P. 257-271.
7.  Karoumi R. Some modeling aspects in the nonlinear finite element analysis of cable supported bridges // Computers and Structures. 1999. V. 71. № 4. P. 397-412.
8.  Freire A.M.S., Negrão J.H.O., Lopes A.V. Geometrical nonlinearities on the static analysis of highly flexible steel cable-stayed bridges // Computers and Structures. 2006. V. 84. № 31-32. P. 2128-2140.
9.  Freeman I. A general form of the suspension bridge catenary // Bull. Amer. Math. Soc. 1925. V. 31. № 8. P. 425-429.
10.  Pugsley A.G. The Theory of Suspension Bridges. London: Edward Arnold, 1957. 136 p.
11.  Irvine H.M., Caughey T.K. The linear theory of free vibrations of a suspended cable // Proc. Roy. Soc. London. Ser. A. 1974. V. 341. № 1626. P. 299-315.
12.  Irvine H.M. Statics of suspended cables // J. Eng-ng Mech. Div. ASCE. 1975. V. 101. № 3. P. 187-205.
13.  Tung D.H., Kudder R.J. Analysis of cables as equivalent two-force members // Eng-ng Journal. AISC. 1968. V. 5. № 1. P. 12-19.
14.  Levinson D.A., Kane T.R. A usable solution of the hanging cable problem // Computers and structures. 1993. V. 46. № 5. P. 821-844.
15.  Ozdemir H. A finite element approach for cable problems // International J. Solids and Structures. 1979. V. 15. № 5. P. 427-437.
16.  Jayaraman H., Knudson W. A curved element for the analysis of cable structures // Computers and Structures. 1981. V. 14. № 3-4. P. 325-333.
17.  Fried I. Large deformation static and dynamic finite element analysis of extensible cables // Computers and Structures. 1982. V. 15. № 3. P. 315-319.
18.  Gosling P.D., Korban E.A. A bendable finite element for the analysis of flexible cable structures // Finite Elements in Analysis and De sign. 2001. V. 38. № 1. P. 45-63.
19.  Wang C., Wang R., Dong S., Qian R. A new catenary cable element // Int. J. Space Structures. 2003. V. 18. № 4. P. 269-275.
20.  Yang Y.B., Tsay J.Y. Geometric nonlinear analysis of cable structures with a two-node cable element by generalized displacement control method // Int. J. Structural Stability and Dynamics. 2007. V. 7. № 4. P. 571-588.
21.  Ren W.-X., Huang M.-G., Hu W.-H. A parabolic cable element for static analysis of cable structures // Eng-ng Comput. 2008. V. 25. № 4. P. 366-384.
22.  Thai H., Kim S. Nonlinear static and dynamic analysis of cable structures // Finite Elements in Analysis and Design. 2011. V. 47. № 3. P. 237-246.
23.  Wang C.M., Cheong H.F., Chucheepsakul S. Static analysis of marine cables via shooting-optimization technique // J. Waterways, Port, Coastal and Ocean Eng-ng. 1993. V. 119. P. 450-457.
24.  Tjavaras A.A., Zhu Q., Liu Y., Triantafyllou M.S., Yue D.K.P. The mechanics of highly extensible cables // J. Sound and Vibrat. 1998. V. 213. № 4. P. 709-737.
25.  Mehrabi A.B., Tabatabai H. Unified finite difference formulation for free vibration of cables // J. Structural Eng-ng. 1998. V. 124. № 11. P. 1313-1322.
26.  Vallabhan C. Two-dimensional nonlinear analysis of long cables // J. Eng-ng Mechanics. 2008. V. 134. № 8. P. 694-697.
27.  Bouaanani N., Ighouba M. A novel scheme for large deflection analysis of suspended cables made of linear or nonlinear elastic materials // J. Advanced Eng-ng Software. 2011. V. 42. № 12. P. 1009-1019.
28.  Buchanan G.R. Two-dimensional cable analysis // Journal of the Structural Division. ASCE. 1970. V. 96. № 7. P. 1581-1587.
29.  Valiente A. Symmetric catenary of a uniform elastic cable of neo-Hookean material // J. Eng-ng Mechanics. 2006. V. 132. № 7. P. 747-753.
30.  Pietrzak J. Matrix formulation of static analysis of cable structures // Computers and Structures. 1978. V. 9. № 1. P. 39-42.
31.  Monforton G.R., El-Hakim N.M. Analysis of truss-cable structures // Computer and Structures. 1980. V. 11. № 4. P. 327-335.
32.  Santos H.A.F.A., Almeida Paulo C.I. On a pure complementary energy principle and a force-based finite element formulation for non-linear elastic cables // Int. J. Non-Linear Mechanics. 2011. V. 46. № 2. P. 395-406.
33.  Baron F., Venkatesan M.S. Nonlinear analysis of cable and truss structures // J. Structural Division ASCE. 1971. V. 97. № 2. P. 679-710.
34.  Lewis W.J., Jones M.S., Rushton K.R. Dynamic relaxation analysis of the nonlinear static response of pretensioned cable roofs // Computer and Structures. 1984. V. 18. № 6. P. 989-997.
35.  Kanno Y., Ohsaki M., Ito J. Large-deformation and friction analysis of non-linear elastic cable networks by second-order cone programming // Int. J. Numerical Methods in Eng-ng. 2002. V. 55. № 9. P. 1079-1114.
36.  Saxon D.S., Cahn A.S. Modes of vibration of a suspended chain // The Quart. J. Mech. and Appl. Mathematics. 1953. V. 6. № 3. P. 273-285.
37.  Dominguez R.F., Smith C.E. Dynamic analysis of cable systems // J. Structural Division. ASCE. 1972. V. 92. № 8. P. 1817-1834.
38.  Bliek A. Dynamic Analysis of Single Span Cables. PhD Thesis, MIT, Cambridge, 1984. 295 leaf.
39.  Cheng S.P., Perkins N.C. Closed-form vibration analysis of sagged cable/mass suspensions // J. Appl. Mech. 1992. V. 59. № 4. P. 923-928.
40.  Mesarovic S., Gasparini D.A. Dynamic behavior of nonlinear cable system. I  & II // J. Eng-ng Mech. ASCE. 1992. V. 118. № 5. P. 890-920.
41.  Russell J.C., Lardner T.J. Experimental determination of frequencies and tension for elastic cables // J. Eng-ng Mech. ASCE. 1998. V. 124. № 10. P. 1067-1072.
42.  Volokh K.Y., Vilnay O., Averbuh I. Dynamics of cable structures // J. Eng-ng Mech. 2003. V. 129. № 2. P. 175-180.
43.  Impollonia N., Ricciardi G., Saitta F. Statics of elastic cables under 3D point forces // Int. J. Solids and Structures. 2011. V. 48. № 9. P. 1268-1276.
44.  O’Brien W.T. General solution of suspended cable proble ms // J. Structural Division. ASCE. 1967. V. 94. P. 1-26.
45.  Irvine H.M., Sinclair G.B. The suspended elastic cable under the action of concentrated vertical loads // Int. J. Solids and Structures. 1976. V. 12. № 4. P. 309-317.
46.  Huddleston J.V. Computer analysis of extensible cables // J. Eng-ng Mech. Division. ASCE. 1981. V. 107. № EM1. P. 27-37.
47.  Sinclair G.B., Hodder S.B. Exact solutions for elastic cable systems // Int. J. Solids and Structures. 1981. V. 17. № 9. P. 845-854.
48.  Sagatun S.I. The elastic cable under the action of concentrated and distributed forces // J. Offshore Mechanics and Arctic Engng. 2001. V. 123. № 1. P. 43-45.
49.  Chucheepsakul S., Srinil N., Petchpeart P. A variational approach for threedimensional model of extensible marine cables with specified top tension // Appl. Math. Modelling. 2003. V. 27. № 10. P. 781-803.
50.  Hoffman J.D. Numerical Methods for Engineers and Scientists. New York: McGraw–Hill, 1992. 825 p.
Поступила
в редакцию		 21 ноября 2012
Получить
полный текст
<< Предыдущая статья | Год 2014. Номер 4 | Следующая статья >>
Система OrphusЕсли Вы обнаружили опечатку или неточность на странице сайта, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
119526 Москва, пр-т Вернадского, д. 101, корп. 1, комн. 246 • (495) 434-35-38 • mtt@ipmnet.ru • https://mtt.ipmnet.ru
Учредители: Российская академия наук, Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-82148 от 02 ноября 2021 г., выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 		© Изв. РАН. МТТ
webmaster		 Rambler's Top100