Tailoring the second mode of Euler-Bernoulli beams: an analytical approach

Sarkar, Korak; Ganguli, Ranjan

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자료유형: 학술저널

저자정보: Sarkar, Korak (Department of Aerospace Engineering, Indian Institute of Science) Ganguli, Ranjan (Department of Aerospace Engineering, Indian Institute of Science)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제51권 제5호

발행연도: 2014.1

수록면: 773 - 792 (20page)

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In this paper, we study the inverse mode shape problem for an Euler-Bernoulli beam, using an analytical approach. The mass and stiffness variations are determined for a beam, having various boundary conditions, which has a prescribed polynomial second mode shape with an internal node. It is found that physically feasible rectangular cross-section beams which satisfy the inverse problem exist for a variety of boundary conditions. The effect of the location of the internal node on the mass and stiffness variations and on the deflection of the beam is studied. The derived functions are used to verify the p-version finite element code, for the cantilever boundary condition. The paper also presents the bounds on the location of the internal node, for a valid mass and stiffness variation, for any given boundary condition. The derived property variations, corresponding to a given mode shape and boundary condition, also provides a simple closed-form solution for a class of non-uniform Euler-Bernoulli beams. These closed-form solutions can also be used to check optimization algorithms proposed for modal tailoring.

#Euler-Bernoulli beam #free vibration #modal tailoring #inverse problem #closed-form solution

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이 논문의 저자 정보

Sarkar, Korak

소속기관 Department of Aerospace Engineering, Indian Institute of Science

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 2 이용수 0

Ganguli, Ranjan

소속기관 Department of Aerospace Engineering, Indian Institute of Science Bangalore

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

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