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2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

41. An Efficient Coupled Modal Quasi-static Approach for Characterizing Non-linear Modal Properties of Prestressed Structures

verfasst von : Nidish Narayanaa Balaji, Matthew R. W. Brake

Erschienen in: Nonlinear Structures & Systems, Volume 1

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Linear modal analysis is a powerful tool in studying linear dynamical systems with several Degrees-of-Freedom (DoFs). There has been an increasing interest in how this can be extended to large (in the sense of number of DoFs) non-linear dynamical systems. The current study proposes an extension to the stationarity of Rayleigh quotients, a classical technique for linear modal analysis, and demonstrates its applicability to conservative and non-conservative non-linear systems. Apart from offering a theoretical motivation of modal analysis in non-linear dynamics, the approach also circumvents several limitations in previous quasi-static non-linear modal analysis methods. The method is demonstrated on a simplified model of a bolted-joint which includes unilateral springs and elastic dry friction elements describing the non-linearities. The results are compared with the Extended Periodic Motion Concept (EPMC), a frequency domain approach based on periodic solutions.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Balaji, N.N., Brake, M.R.W.: A quasi-static non-linear modal analysis procedure extending Rayleigh quotient stationarity for non-conservative dynamical systems. Comput. Struct. 230, 106184 (2020)CrossRef Balaji, N.N., Brake, M.R.W.: A quasi-static non-linear modal analysis procedure extending Rayleigh quotient stationarity for non-conservative dynamical systems. Comput. Struct. 230, 106184 (2020)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Brake, M.R.W. (ed.): The Mechanics of Jointed Structures. Springer, Cham (2017) Brake, M.R.W. (ed.): The Mechanics of Jointed Structures. Springer, Cham (2017)
Metadaten
Titel
An Efficient Coupled Modal Quasi-static Approach for Characterizing Non-linear Modal Properties of Prestressed Structures
verfasst von
Nidish Narayanaa Balaji
Matthew R. W. Brake
Copyright-Jahr
2021
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-47626-7_41