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2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

Wave and Vibration Analysis of Rotating Periodic Structures by Wave-Based Methods

verfasst von : Danilo Beli, Priscilla Brandão Silva, Jean-Mathieu Mencik, José Roberto de França Arruda

Erschienen in: Proceedings of the 10th International Conference on Rotor Dynamics – IFToMM

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

The vibration of flexible rotating structures has been extensively investigated by the rotordynamics community. The analysis is usually performed via the finite element method using normal mode superposition. However, some interesting features of these structures may be hidden using a modal approach. In this paper, a wave-based approach is used to study the dynamic behavior of flexible rotating structures. Using a wave description, it is straightforward to show that the gyroscopic effect inherent to flexible rotating structures breaks the time-reversal symmetry. This corresponds to an asymmetric wave propagation, i.e., a forward-going wave and its corresponding backward-going pair travel with different wave speeds. In this paper, we show that this feature of flexible rotating structures makes them a natural mechanical circulator. On the other hand, we show that in the case of inhomogeneous flexible rotating structures designed as spectral gap elastic materials, i.e., phononic crystals or locally resonant metamaterials, the rotational speed has a strong influence in the location and width of the band gaps. The mathematical formulation of these problems have been presented by the authors elsewhere. Here, the conceptual aspects of these investigations are discussed under the light of original numerical simulation results.

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Literatur
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Zurück zum Zitat Lalanne, M., Ferraris, G.: Rotordynamics Prediction in Engineering. Wiley, Hoboken (1998) Lalanne, M., Ferraris, G.: Rotordynamics Prediction in Engineering. Wiley, Hoboken (1998)
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Zurück zum Zitat Lee, U.: Spectral Element Method in Structural Dynamics. Wiley, Hoboken (2009)CrossRef Lee, U.: Spectral Element Method in Structural Dynamics. Wiley, Hoboken (2009)CrossRef
Metadaten
Titel
Wave and Vibration Analysis of Rotating Periodic Structures by Wave-Based Methods
verfasst von
Danilo Beli
Priscilla Brandão Silva
Jean-Mathieu Mencik
José Roberto de França Arruda
Copyright-Jahr
2019
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-99268-6_36

    Marktübersichten

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