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24.05.2015 | Ausgabe 1/2016

Meccanica 1/2016

Pressure-based and potential-based mixed Ritz-differential quadrature formulations for free and forced vibration of Timoshenko beams in contact with fluid

Zeitschrift:
Meccanica > Ausgabe 1/2016
Autor:
S. A. Eftekhari

Abstract

Two general mixed formulations, i.e., the pressure-based mixed Ritz-differential quadrature method and the potential-based mixed Ritz-differential quadrature method, are proposed to study the free and forced vibration of Timoshenko beams in contact with fluid. The proposed mixed methods use the Ritz method and the differential quadrature method to discretize the governing partial differential equation of motion of the beam and that of the fluid, respectively. As a result, application of proposed mixed methods gives two sets of ordinary differential equations; one belongs to the structure (beam) and the other to the fluid. These two sets of ordinary differential equations are coupled with each other and can be expressed as a system of ordinary differential equations which can be further discretized in time using various time integration schemes. The proposed mixed formulations, in general, enjoy from analytical characteristics of the Ritz method and simplicity of the differential quadrature method. Their accuracy, reliability and efficiency are shown through numerical simulations.

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