Skip to main content
Erschienen in: Meccanica 12/2020

30.03.2020 | Recent Advances in Nonlinear Dynamics and Vibrations

An impact model of a ball bouncing on a flexible beam

verfasst von: L. Demeio, S. Lenci

Erschienen in: Meccanica | Ausgabe 12/2020

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In this work we investigate a model for the description of the impact of a ball with a flexible beam. The coupling of the kinematic parameters of the ball (the velocity components) with the vibration modes of the beam are taken into account by using the Hertz theory of impact. We solve the model equations numerically in a few physically relevant cases and illustrate the variation of the modal coefficients of the beam and of the velocity components of the ball during the impact. The restitution coefficient, the size of the deformation region and the impact duration are also reported as functions of the impact velocity and of the impact location.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Wood LA, Byrne KP (1981) Analysis of a random repeated impact process. J Sound Vib 78(3):329–345CrossRef Wood LA, Byrne KP (1981) Analysis of a random repeated impact process. J Sound Vib 78(3):329–345CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Holmes P (1982) The dynamics of a repeated impacts with a sinusoidally vibrating table. J Sound Vib 84(2):173–189MathSciNetCrossRef Holmes P (1982) The dynamics of a repeated impacts with a sinusoidally vibrating table. J Sound Vib 84(2):173–189MathSciNetCrossRef
3.
Zurück zum Zitat Demeio L, Lenci S (2019) Dynamic analysis of a ball bouncing on a flexible beam. J Sound Vib 441:152–164CrossRef Demeio L, Lenci S (2019) Dynamic analysis of a ball bouncing on a flexible beam. J Sound Vib 441:152–164CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Wood LA, Byrne KP (1982) Experimental investigation of a random repeated impact process. J Sound Vib 85(1):53–69CrossRef Wood LA, Byrne KP (1982) Experimental investigation of a random repeated impact process. J Sound Vib 85(1):53–69CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Tufillaro NB, Mello TM, Choi YM, Albano AM (1986) Period doubling boundaries of a bouncing ball. J Phys 47:1477–1482CrossRef Tufillaro NB, Mello TM, Choi YM, Albano AM (1986) Period doubling boundaries of a bouncing ball. J Phys 47:1477–1482CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Guckenheimer J, Holmes P (2002) Nonlinear oscillations, dynamical systems, and bifurcations of vector fields. Springer, New YorkMATH Guckenheimer J, Holmes P (2002) Nonlinear oscillations, dynamical systems, and bifurcations of vector fields. Springer, New YorkMATH
7.
Zurück zum Zitat Chastaing J-Y, Bertin E, Geminard J-C (2015) Dynamics of the bouncing ball. Am J Phys 83(6):518–524CrossRef Chastaing J-Y, Bertin E, Geminard J-C (2015) Dynamics of the bouncing ball. Am J Phys 83(6):518–524CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Okninski A, Radziszewski B (2014) Bouncing ball dynamics: simple model of motion of the table and sinusoidal motion. Int J Non-Linear Mech 65:226–235CrossRef Okninski A, Radziszewski B (2014) Bouncing ball dynamics: simple model of motion of the table and sinusoidal motion. Int J Non-Linear Mech 65:226–235CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Zouabi C, Scheibert J, Perret-Liaudet J (2016) Memory in random bouncing ball dynamics. Europhys Lett 115(5):50006CrossRef Zouabi C, Scheibert J, Perret-Liaudet J (2016) Memory in random bouncing ball dynamics. Europhys Lett 115(5):50006CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Bhattacharjee A, Chatterjee A (2017) Interplay between dissipation and modal truncation in the ball-beam impact. ASME J Comput Nonlinear Dyn 12:061018-1–8 Bhattacharjee A, Chatterjee A (2017) Interplay between dissipation and modal truncation in the ball-beam impact. ASME J Comput Nonlinear Dyn 12:061018-1–8
11.
Zurück zum Zitat Bhattacharjee A, Chatterjee A (2018) Transverse impact of a Hertzian body with an infinitely long Euler–Bernoulli beam. J Sound Vib 429:147–161CrossRef Bhattacharjee A, Chatterjee A (2018) Transverse impact of a Hertzian body with an infinitely long Euler–Bernoulli beam. J Sound Vib 429:147–161CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Hertz HR (1882) Ueber die Beruehrung elastischer Koerper (On contact between elastic bodies). In: Gesammelte Werke (Collected Works), vol 1. Leipzig, 1895 Hertz HR (1882) Ueber die Beruehrung elastischer Koerper (On contact between elastic bodies). In: Gesammelte Werke (Collected Works), vol 1. Leipzig, 1895
Metadaten
Titel
An impact model of a ball bouncing on a flexible beam
verfasst von
L. Demeio
S. Lenci
Publikationsdatum
30.03.2020
Verlag
Springer Netherlands
Erschienen in
Meccanica / Ausgabe 12/2020
Print ISSN: 0025-6455
Elektronische ISSN: 1572-9648
DOI
https://doi.org/10.1007/s11012-020-01147-9

Weitere Artikel der Ausgabe 12/2020

Meccanica 12/2020 Zur Ausgabe

Recent Advances in Nonlinear Dynamics and Vibrations

Experimental investigation and modeling of nonlinear, adaptive dashpot

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.