KLASSZIKUS NORMÁL MÓDUSÚ LENGŐRENDSZEREK CSILLAPÍTÁSI MODELLEZÉSÉNEK VIZSGÁLATA Dr. Pápai Ferenc, PhD

Hasonló dokumentumok
Vályogos homoktalaj terepprofil mérése

III. Áramkör számítási módszerek, egyenáramú körök

AZ INFORMÁCIÓELMÉLET ALAPJAI

TARTALOMJEGYZÉK ÉPÍTŐ ÉS ANYAGMOZGATÓ GÉPEK TEHERVISELŐ ELEMEINEK SZERKEZETI DIAGNOSZTIKÁJA A KÍSÉRLETI MODÁLIS ELEMZÉS ALKALMAZÁSÁVAL

A multikollinearitás vizsgálata lineáris regressziós modellekben A PETRES-féle Red-mutató vizsgálata

Hely és elmozdulás - meghatározás távolságméréssel

Nagyméretű és Nagy értékű Objektumok Dinamikai Vizsgálata

Fluidizált halmaz jellemzőinek mérése

Az állandómágneses hibrid léptetőmotor vezérlése csúszómódban működő szabályozóval

KÖRNYEZETVÉDELMI- VÍZGAZDÁLKODÁSI ALAPISMERETEK

Ötvözetek mágneses tulajdonságú fázisainak vizsgálata a hiperbolikus modell alkalmazásával

Rugalmas megtámasztású merev test támaszreakcióinak meghatározása I. rész

Bertrand-duopólium. Profitmaximum a Bertrand-modellben. Az árak egyenlõk és megegyeznek a. Kovács Norbert SZE KGYK, GT

q=h(termékek) H(Kiindulási anyagok) (állandó p-n) q=u(termékek) U(Kiindulási anyagok) (állandó V-n)

A közlekedési infrastruktúra-fejlesztés gazdasági hatásainak vizsgálata a GMR modellekben

A mestergerendás fafödémekről

Az előadás kvaternió alapú dárumtranszformációs analitikus megoldást ismertet Bemutatja

Méréselmélet: 5. előadás,

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

4. Lineáris csillapítatlan szabad rezgés. Lineáris csillapított szabad rezgés. Gyenge csillapítás. Ger-jesztett rezgés. Amplitúdó rezonancia.

Árjellegû mutatók alkalmazása a külkereskedelmi pozíció statikus és dinamikus vizsgálatára*

III. Áramkör számítási módszerek, egyenáramú körök

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

MISKOLCI EgyETEM GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR PÉNZÜGYI TANSZÉK. Pénzügyi menedzsment. feladatgyűjtemény

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Algoritmus a csigahajtások f7paramétereinek meghatározására. Dr. Antal Tibor Sándor, Dr. Antal Béla. Kolozsvári Mszaki Egyetem.

1. MÁSODRENDŰ NYOMATÉK

Lineáris leképezések. 2. Lineáris-e az f : R 2 R 2 f(x, y) = (x + y, x 2 )

III. Áramkör számítási módszerek, egyenáramú körök

5. Pontrendszerek mechanikája. A kontinuumok Euler-féle leírása. Tömegmérleg. Bernoulli-egyenlet. Hidrosztatika. Felhajtóerő és Arhimédesz törvénye.

2. Rugalmas állandók mérése

III. Áramkör számítási módszerek, egyenáramú körök

KARBANTARTÁSI FOLYAMAT SZIMULÁCIÓS ÉRZÉKENYSÉG ELEMZÉSE 1. BEVEZETÉS

KARSZTFEJLŐDÉS XVI. Szombathely, pp A MISKOLCI EGYETEMI KÚT MÉRT PARAMÉTEREINEK ELEMZÉSE MODERN GEOMATEMATIKAI MÓDSZEREKKEL

Elemi matematika szakkör

Inhomogenitások lehatárolása elektromágneses frekvenciaszondázások alapján

Néhány mozgás kvantummechanikai tárgyalása

Hipotézis vizsgálatok. Egy példa. Hipotézisek. A megfigyelt változó eloszlása Kérdés: Hatásos a lázcsillapító gyógyszer?

AZ IPARI BETONPADLÓK MÉRETEZÉSE MEGBÍZHATÓSÁGI ELJÁRÁS ALAPJÁN

REGIONÁLIS FEJLESZTÉSPOLITIKAI HATÁSELEMZÉS TÉRBELI SZÁMÍTHATÓ ÁLTALÁNOS EGYENSÚLYI MODELLEL: A GMR-MAGYARORSZÁG SCGE MODELLJE

Szerző: Forrai György

Keresztmetszet másodrendű nyomatékainak meghatározása

Rugós mechanikai rendszerek modellezése

Matematikai geodéziai számítások 10.

Lineáris algebra 2. Filip Ferdinánd december 7. siva.banki.hu/jegyzetek

20 PONT Aláírás:... A megoldások csak szöveges válaszokkal teljes értékőek!

KÖRNYEZETVÉDELMI- VÍZGAZDÁLKODÁSI ALAPISMERETEK

Fluidizáció. A leiratban a felkészülést és a mélyebb megértést elősegítő elgondolkodtató és ellenőrző kérdések zölddel vannak szedve.

Függvények december 6. Határozza meg a következő határértékeket! 1. Feladat: x 0 7x 15 x ) = lim. Megoldás: lim. 2. Feladat: lim.

2. LOGIKAI FÜGGVÉNYEK MEGADÁSI MÓDSZEREI. A tananyag célja: a többváltozós logikai függvények megadási módszereinek gyakorlása.

,...,q 3N és 3N impulzuskoordinátával: p 1,

s n s x A m és az átlag Standard hiba A m becslése Információ tartalom Átlag Konfidencia intervallum Pont becslés Intervallum becslés

Megint egy keverési feladat

TERMIKUS ELJÁRÁSOK ÉS BERENDEZÉSEK

Abszolútértékes és gyökös kifejezések Megoldások

Általános Kémia. Dr. Csonka Gábor 1. Gázok. Gázok. 2-1 Gáznyomás. Barométer. 6-2 Egyszerű gáztörvények. Manométer

Matematika (mesterképzés)

3515, Miskolc-Egyetemváros

Mágneses momentum, mágneses szuszceptibilitás

Alapmőveletek koncentrált erıkkel

Rezgésdiagnosztika. 1. Bevezetés. PDF created with pdffactory Pro trial version

d(f(x), f(y)) q d(x, y), ahol 0 q < 1.

A REPÜLŐGÉP SZIMULÁTOR ÉS TRENÁZS BERENDEZÉS VIZUÁLIS HELYZET-MODELLEZÉS ELMÉLETÉNEK ÁLTALÁNOS KÉRDÉSEI

A KroneckerCapelli-tételb l következik, hogy egy Bx = 0 homogén lineáris egyenletrendszernek

Függvények július 13. Határozza meg a következ határértékeket! 1. Feladat: x 0 7x 15 x ) = lim. x 7 x 15 x ) = (2 + 0) = lim.

ÜZEMELTETÉSI FOLYAMAT GRÁFMODELLEZÉSE 2 1. BEVEZETÉS

fizikai-kémiai mérések kiértékelése (jegyzkönyv elkészítése) mérési eredmények pontossága hibaszámítás ( közvetlen elvi segítség)

Mérési útmutató Az önindukciós és kölcsönös indukciós tényező meghatározása Az Elektrotechnika c. tárgy 7. sz. laboratóriumi gyakorlatához

6.3. Fluidizáció. ε ρ p ρ f Elméleti összefoglalás

Megoldott feladatok IX. osztály 7 MEGOLDOTT FELADATOK A IX. OSZTÁLY SZÁMÁRA

Műszaki folyamatok közgazdasági elemzése. Kevert stratégiák és evolúciós játékok

a) A logaritmus értelmezése alapján: x 8 0 ( x 2 2 vagy x 2 2) (1 pont) Egy szorzat értéke pontosan akkor 0, ha valamelyik szorzótényező 0.

IV.1.1) A Kbt. mely része, illetve fejezete szerinti eljárás került alkalmazásra: A Kbt. III. rész, XVII. fejezet

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Abszolútértékes és Gyökös kifejezések

Összegezés az ajánlatok elbírálásáról. 1. Az ajánlatkérő neve és címe: Budapest Főváros Vagyonkezelő Központ Zrt. (1013 Budapest, Attila út 13/A.

A kiskereskedelmi árrögzítés versenyfokozó hatása

Kényszereknek alávetett rendszerek

5. fejezet. Differenciálegyenletek

Használati-melegvíz készítő napkollektoros rendszer méretezése

Az entrópia statisztikus értelmezése

1. Az adott kifejezést egyszerűsítse és rajzolja le a lehető legkevesebb elemmel, a legegyszerűbben.

Forgácsolási paraméterek mûvelet szintû optimalizálása

Első zárthelyi dolgozat megoldásai biomatematikából * A verzió

Központi fúvókás injektor (In) mérése

Tartalomjegyzék. Tartalomjegyzék Valós változós valós értékű függvények... 2

3. Évközi ellenőrzés módja: 2 zárhelyi dolgozat íratása. 4. A tárgy előírt külső szakmai gyakorlatai: -

KITŰZÖTT FELADATOK A IX. OSZTÁLY SZÁMÁRA

Békefi Zoltán. Közlekedési létesítmények élettartamra vonatkozó hatékonyság vizsgálati módszereinek fejlesztése. PhD Disszertáció

Hajlított tartó elmozdulásmez jének meghatározása Ritz-módszerrel

II. MELLÉKLET AJÁNLATI/RÉSZVÉTELI FELHÍVÁS I. SZAKASZ: AJÁNLATKÉRŐ I.1) NÉV, CÍM ÉS KAPCSOLATTARTÁSI PONT(OK)

Példa: Háromszög síkidom másodrendű nyomatékainak számítása

Egyenletek, egyenlőtlenségek VII.

A szinuszosan váltakozó feszültség és áram

Geostatisztika II. Dr. Szabó Norbert Péter. MSc geográfus mesterszak hallgatóinak

Mozgatható térlefedő szerkezetek

A rezgések dinamikai vizsgálata, a rezgések kialakulásának feltételei

6. gyakorlat. Gelle Kitti. Csendes Tibor Somogyi Viktor. London András. jegyzetei alapján

9.1. ábra. Két részecske kölcsönhatási energiája a távolságuk függvényében

Átírás:

XI. MAGYAR MECHANIAI ONFERENCIA MaMe, Mskolc,. augusztus 9-3. LASSZIUS NORMÁL MÓDUSÚ LENGŐRENDSZERE CSILLAPÍÁSI MODELLEZÉSÉNE VIZSGÁLAA Dr. Páa Ferenc, PhD BME özlekedésérnök és Járűérnök ar; Éítőgéek, Anyagozgatógéek és Üze Logsztka anszék. Budaest, Bertalan L. u. 7-9. aa_@reeal.hu Absztrakt: A ckk klasszkus norál ódusú csllaított lengőrendszerek csllaítása odellezésének újabb lehetőséget utatja be. Átteknt a csllaítás átrx generálásának sert ódszeret. Új ódszer bevezetését javasolja, ely a kísérletleg eghatározott odáls csllaítások regresszója alaján extraolácós lehetőséget bztosít az outband ódusokhoz tartozó csllaítás érték becslésére. ulcsszavak: ísérlet odáls elezés, csllaítás, roorconáls, Raylegh, Caughey, Adhkar. BEVEZEÉS Lneárs csllaított lengőrendszerek ozgásegyenlete... M x Cx x (t), () ahol M töegátrx, C csllaítás átrx, erevség átrx, x x(t) a lengőrendszer odelljének általánosított elozdulás koordnátából alkotott n eleű oszlovektor. Az () rendszerátrxa Z( ) M C, () elynek sajátértéke, (,,, n) kolex ennységek. j Iseretes, hogy szetrkus, csllaításentes rendszereknél a Z( ) M rendszerátrx, (,,, n) sajátértéke tszta kézetes ennységek, és (,,, n) n :, (,,, n) att n száú lneársan üggetlen sajátvektor létezk, elyek egelelő odálátrxszal norálással valós eleű vektorokká tehetők. Ezekből a sajátvektorokból kéezett végzett ekvvalens transzorácó egydejűleg dagonalzálja az M, átrxokat. Az lyen csllaítatlan rendszerek lengéskéet a szakrodaloban norál ódusoknak, vagy klasszkus norál ódusoknak nevezk. Norál ódusok azok a lengéskéek, elyeknél a sajátlengést végző szerkezet nden elozduláskoordnátája egydőben ér el szélső helyzetét (tszta ázs-ellenázs, állóhullá a lengéskében). Csllaított rendszerek klasszkus norál ódusanak ogalát Lord Raylegh (877) vezette be, bebzonyította, hogy csllaított rendszereknek s létezhetnek klasszkus norál ódusa. Ilyen eset éldául az ún. roorconáls csllaítás, aelynél a C csllaítás átrx az M töegátrx és a erevség átrx lneárs kobnácója, tehát kelégít az alább egyenlőséget: C M, (Raylegh éle csllaítás) (3) ahol, anyagjellezőtől üggő (általában valós) skalár konstansok. Caughey és O elly (965) [] bebzonyította, hogy a klasszkus norál ódusok létezésének szükséges és elégséges eltétele, hogy az együtthatóátrxokra teljesüljön a CM M C, (4) ún. elcserélhetőség relácó M C M M M C. Feltéve tehát, hogy az () ozgásegyenletű rendszer együttható átrxara teljesül a (4) egyenlőség, elvégezhető az eredet x elozdulás koordnátákon az x (5) odáls koordnáta-transzorácó, aely után a szetrkus, klasszkus norál ódusokkal rendelkező rendszer ozgásegyenlete a alakú lesz, ahol M E, C... M C ( t) (6),, ( t) Γ( t ). (6b) (6c) (6d) (6e) A elozdulás-koordnáták által keszített teret odáls térnek szokásos nevezn. n

Caughey (96) [] bebzonyította, hogy ezek a norál ódusok egegyeznek a csllaítatlan rendszer ódusaval. Csllaított rendszer esetén a klasszkus norál ódusok létezésének szükséges és elégséges eltétele, hogy a csllaítás átrxot ugyanaz a transzorácó dagonalzálja, aelyk csatolásentesít a csllaításentes rendszert. Az együtthatóátrxokra nézve elégséges eltételt ogalazott eg: Csllaított rendszerek esetén a klasszkus norál ódusok létezésének elégséges eltétele, hogy az M C szorzat kejezhető legyen M M n n A csllaítás átrx egy - a ent eltételt kelégítő lehetséges alakjára a C a ( M ). (7) C n M a ( M ) (8) összeüggést javasolta, ezt az alakot a szakrodalo Caughy sornak nevez. A (8) szernt orában elírt csllaítás átrxokat Raylegh nyoán továbbra s roorconáls csllaítás átrxoknak nevezk. A (3) Raylegh csllaítás a (8) secáls esetének tekntendő, ugyans (8)-ban a, a, a a 3 a n helyettesítéssel éen a Raylegh csllaítás adódk, Ma ( M ) Ma ( M a M a. (9) C ) n a Fawzy (977) [3] ckkében a (4) eltételt teljesítő analtkus alakot a C M (( M ) ) orában adja. Sas et al. (998) [4] a elcserélhetőség relácót a M C M M M C orában ogalazza eg. Adhkar () [5] értekezésében a roorconáls csllaítás tovább általánosítását javasolja, és gazolja, hogy az alább ódon generált csllaítás átrxok kelégítk a elcserélhetőség relácót. C M ( M ), () C ( M), () C M ( M, M) ( M, M), () C ( M, M ) M ( M, M ), (3) ahol ), (), (), () analtkus, azaz sorbaejthető átrxüggvények. ( 3 4 3 A odáls jellezők és a csllaítás átrx kacsolata Vzsgáljuk Adhkar () szernt összeüggését C M ( M ). (4) 4 (6b, 6c) összeüggések alaján ebben M, M, helyébe helyettesítsük be a sajátértékekkel és a sajátvektorokkal kejezett alakjukat (sektrálelbontásukat), C ( ) ( ), (5) ajd az így egadott C csllaítás átrxot transzoráljuk a odáls térbe: C ( ). (6) Az ( ) sektrálelbontásból eeljük k, tényezőket [6, 49. old.], C ( ) ( ). (7) A odáls csllaításra vonatkozó (6c) C összeüggést behelyettesítve (7)-be a ( ) (8) egyszerű összeüggést kajuk. Ez tételszerűen egogalazva a következőt ejez k: lasszkus norál ódusú, egyszeres sajátértékekkel rendelkező szetrkus rendszerek odáls csllaítása egyenlő az általánosított Raylegh csllaítás átrxot generáló (.) üggvény helyettesítés értékével a csllaítatlan sajátkörrekvencanégyzet helyen. A (8) összeüggés a klasszkus Raylegh csllaítással régóta sert: ( ). Az. ábrán ae a elrajzoljuk a klasszkus Raylegh éle roorconáls csllaítás átrx ( ) generáló üggvényét. A (8) összeüggésben ( ) helyébe a Caughey összeget generáló (8) üggvényt arguentual helyettesítve n ( ) n a (, anek skalár változata az ( ) a ( ) ), ( n ) -edokú olno.

a a C M ( M ) M( a E a M ). ábra. Proorconáls (Raylegh) csllaítás átrx generáló üggvénye A csllaítás és a sajátkörrekvenca kacsolatának ábrázolására a szakrodaloban az ; (csllaítatlan sajátkörrekvenca és a Lehr éle csllaítás), lletve érésekkel eghatározott sajátrekvencák esetén az ezt közelítő ; (csllaított sajátkörrekvenca és a Lehr csllaítás) ábrázolása terjedt el. A csllaítás jellegének ábrázolása és egítélése szeontjából az. ábra szernt kedvezőbb ábrázolás ódot javasoljuk, akor a csllaítatlan sajátkörrekvenca-négyzet üggvényében ábrázoljuk odáls csllaítást. A következőkben a C M ( M ) ( ) (9) összeüggés-ár elhasználás lehetőséget eleezzük a végeselees odellezésnél (FEM), a kísérlet odáls elezésnél (EMA), valant a FEM odellek EMA adatok alaján történő valdálásánál. Adhkar ent ()- (3) eredényet ontosnak tartjuk. A jelenleg végeselees rograok a roorconáls csllaítás hatások odellezésére egyrészt a (3) Raylegh éle csllaítás átrx, ásrészt ódusonként a Lehr-éle csllaítás egadását táogatják. Jövőben várhatóan Adhkar ()-(3) eredénye alaján az általánosított roorconáls csllaítás odell s kezelhető lesz.. ANYAGULAJDONSÁGO MODELLEZÉSE Anyagtulajdonságok odellezésére a C M ( M ) összeüggés azokban az esetekben alkalazható, akor a csllaítás átrxot generáló üggvény globáls a szerkezet összes ódusára nézve. Ilyen esetek lehetnek éldául a rzatkus rudak sajátlengése. A szakrodaloban néhány ublkácó globáls ( M ) üggvénnyel generálja a csllaítás átrxot (különböző tíusú lengésorák esetén s), az ( M ) üggvény analtkus alakjának eghatározását edg egy adott (korlátozott) rekvencatartoányban végzett EMA érések adata alaján határozzák eg. Példaként a [7] ublkácóból deásolt. ábrán utatjuk be különböző ódustíusokon alkalazott regresszó extraolácós görbét. A dagra vízszntes tengelyén a csllaított sajátkörrekvenca, üggőleges tengelyén a Lehr-éle csllaítás tényező került ábrázolásra. ülönböző tíusú ódusok jelenléte esetén, ahhoz hogy a regresszó egelelő lleszkedést adjon a vzsgált rekvencatartoányban Caughy üggvénysor esetén agas okszáú olnoot kell alkalazn, vagy olyan secáls (l. exonencáls) üggvényt, ely a érés adatokat elogadhatóan közelít. Ezek a agas okszáú regresszós üggvények extraolácóra (az. ábra. Globáls generáló üggvény alkalazása különböző outband ódusoknál a csllaítás tíusú ódusok esetén [7] becslésére) ne alkalasak. A [7], [], [], [], [3], [4], [5] ublkácók áttanulányozása alaján egállaítható, hogy aennyben a rendszer különböző tíusú sajátlengése együtt (egy odellben) vannak jelen, akkor a csllaítás átrx eghatározására globáls ( M ) generáló üggvény alkalazása ne javasolt.

.. Nelneárs rendszerek Nelneárs rendszereknek s létezhetnek klasszkus norál ódusa. ekntsük erre éldaként a oler anyagokból készült alkatrészek ozgásegyenletet. Poler anyagok esetében reológa odellként a vszkoelasztkus tulajdonságok odellezésére gyakran alkalazzák az általánosított Maxwell odellt (3. ábra). A Maxwell odellel leírható rendszer rendszerátrxa oerátortartoányban: 3. ábra. Általánosított Maxwell odell [8] ahol k E k k k Z ( ) M E E E kolex rugalasság odulusz,, () k k a k -adk Maxwell ele vszkoztás tényezőjének és rugalasság oduluszának hányadosa, Ek erevség átrx, keelve a rugalasság oduluszt. k k,, A csllaítatlan rendszer sajátértékeladatát E átrx sajátértéket és sajátvektorat kell eghatározn. Mvel az értékek esetén nyerjük, elynek egoldásához az M E kolex rugalasság odulusz üggvénye, a csllaított rendszer sajátértékenek eghatározása nehézkes. A szakrodaloban erre többéle egoldás s sert [8]. A csllaított rendszer sajátvektora vszont egegyeznek a csllaítatlan rendszer sajátvektoraval, ugyans a skalárral való szorzás ne változtatja eg a sajátvektorok rányát, eatt E M sajátvektora egegyeznek E M sajátvektoraval, bárlyen C esetén. Ugyanígy a kolex rugalasság odulusz kézetes részének elhagyásával kézett Re E M rendszer sajátvektora s egegyeznek E M sajátvektoraval. A odáls csllaítások araétere denícószerűen a I( E d ) Re( E ( ( )) E ( ) ( )) E( ) veszteség tényező üggvénye, és a ReE M rendszer sajátkörrekvencá seretében a d( ) () összeüggéssel száíthatók. Pálalv [8] értekezésében egy öt eleű Maxwell anyaggal odellezett alkatrész hajlító 4. ábra. Vszkoelasztkus anyagból készült alkatrész odáls lengésenek elezését végezte. Pálalv csllaítás értéke [8] adata alaján száítás eredényenek elhasználásával utatjuk be a ent összeüggés alkalazását a 4. ábrán. A ent összeüggéshez jutunk akkor s, ha a csllaítás átrxot különválasztva a () rendszerátrxot az Z( j) M j C () alakban írjuk, ahol ( ) E, C d ; és a C csllaítás átrxot a erevség átrx üggvényeként írjuk el: C( ) MM ( ) M d M. (3) E ent összeüggést ahol -k az M odáls terébe transzorálva, ajd helyettesítést elvégezve ( ), (4) M sajátkörrekvencá. Végeredényül a odáls csllaítás araéterére az

d d (5) összeüggéshez jutunk, a egegyezk ()-gyel. A ent eredényeket az anyagtulajdonságok dentkácója szeontjából eleezve eg kell állaítan, hogy a csllaítás tényezők és a sajátrekvencák érésével a veszteség tényező (a veszteség odulusz és a tárolás odulusz hányadosa) araéterezhető... ovább általánosítás lehetőség A elhasználások szeontjából érdekes lehet a következő általánosítás lehetőség. Ha az () ozgásegyenletű rendszer C csllaítás és erevség átrxa valaely -ból száraztatva az alább ódon kéezhető, C M ( M ), M ( M ), (6) akkor a csllaított rendszernek klasszkus norál ódusa vannak. Ugyans (6)-ot a elcserélhetőség relácóba helyettesítve M C M M M M ) M M ( M ) ( M ) ( M, (7) ) ( ( M ) ( M ugyanazon átrxnak különböző átrxüggvénye edg elcserélhetők. Az ) szorzat koutatvtása a átrxüggvények sektrálelbontásának segítségével látható be: ( M ) ( M ) ( ) ( ) ( ) ( ) (8) ahol, ( ) ( M ) ( M ) ( ) ( M ) ( ) ( M dagonálátrxok ) ( M az átrx sajátvektoraból alkotott odálátrx, és sajátértékeből alkotott sektrálátrx. 3. CSILLAPÍÁSI MECHANIZMUS PARAMÉER IDENIFIÁCIÓJA A (8) összeüggés alkalas lehet a csllaítás echanzus araéter-dentkácójára. A szakrodal ublkácók a kísérlet érésekkel eghatározott ; értékárokat dagraon ábrázolják, elyre regresszós görbét llesztenek. A regresszóval kacsolatban az alább kérdések ll. robléák erülnek el: o Mlyen ennységek ábrázolása történjen a regresszóhoz? o ísérlet érésekkel a csllaítatlan körrekvencák ne határozhatók eg. o Mlyen legyen a regresszós görbe analtkus alakja? o A regresszóval eghatározott llesztő üggvény globáls-e olyan érteleben, hogy a vzsgált rendszer összes ódusára vonatkozk-e. Regresszós célból a ; értékárok ábrázolása helyett célszerűbbnek tartjuk a ; értékárok ábrázolását, ert ezek jellege ejez k a (8) szernt üggvénykacsolatot. A (8) összeüggésben a csllaítatlan rendszer körrekvencá szereelnek, íg kísérlet érésekkel a csllaított körrekvencák közelítő eghatározása történk. Ez a közelítés a ks csllaítású rendszerek esetén széles körben elogadott. Aennyben rendelkezésre állnak a FEM ódszerrel száított, vagy analtkus ódon száított csllaítatlan körrekvenca négyzetek, célszerűbb azokat alkalazn és a ; értékárokat vzsgáln. A regresszós görbe analtkus alakja eghatározásának robléája összeügg azzal a kérdéssel, hogy a eghatározott (.) üggvény globáls-e, vagys érvényes-e a szerkezet összes ódusára. Ha globáls, akkor elerül a lehetőség a kísérlet úton EMA ódszerrel (l. az FRF üggvény görbellesztésének eredényekéen) eghatározott ; adatok alaján az általánosított Raylegh csllaítást generáló (.) üggvény dentkácójára (5. ábra). Ha sert a csllaítás echanzus jellege ( (.) analtkus alakja), akkor araéter-dentkácó történhet. Identkácó C M( M ) ) Regresszó Extraolácó 5. ábra. Általánosított Raylegh csllaítás regresszója

Aennyben a regresszós üggvény globáls, akkor a következő eljárás és elhasználás lehetőség adódk:. ísérlet odáls elezést végzünk és a vzsgált rekvencatartoányban eghatározzuk a rendszer sajátrekvencát és csllaítás értéket.. Ezeket az értékárokat a ent ábra szernt dagraban ábrázoljuk, ajd a ontsorozatra regresszós üggvényt llesztünk. 3. A regresszós üggvényt extraolálva a vzsgált rekvencatartoányon kívül eső (outband) ódusokra, a FEM rograok száára éréseken alauló csllaítás adatok lesznek egadhatók. 4. Mvel a regresszós üggvény analtkus alakja egegyezk a csllaítás átrxot generáló átrxüggvénnyel, exlct alakban elírható a klasszkus norál ódusokat eredényező C M ( M ) csllaítás átrx. A ódszer alkalazása szeontjából döntő ontosságú kérdés, hogy globálsnak teknthető-e a regresszóval eghatározott () üggvény a szerkezet összes norál ódusára nézve. Ennek vzsgálatára tekntsük át néhány EMA kísérlet érés eredényét. 3.. ísérlet vzsgálatok I. ísérlet EMA FRF éréseket végeztünk 6. ábrán látható beogott rúdon [9]. A vzsgált rzatkus acélrúd egyk végén beogott, ásk végén szabad. Az alkalazott űszer-összeállítás blokkvázlata az ábrán látható. A gerjesztés és a válaszjel érés vízszntes (xy) rányokban történt, a ért lokácók összes száa 53. A vzsgált Hz rekvencatartoányban n=5 ódust detektáltunk. olex görbellesztéssel eghatároztuk a sajátrekvenca és csllaítás jellezőket (7. ábra). A sajátrekvencák jól elkülönülnek, ne ntererálnak. A sajátérték araéterek az. táblázatban találhatók.,,3 6,7,8 3,3,33 y z PCB gyorsulásérzékelő crio 9 crio 94 NI934 PCB ulzuskalaács x 6. ábra. lasszkus EMA SISO FRF érés összeállítás 7. ábra. Aggregált RCNP dagra görbellesztése [9]. táblázat. Beogott rúd kísérlet érésekkel eghatározott sajátrekvenca, csllaítás értéke Mode 3 4 5 [Hz] 4.67 3.93 87.36 5.5 7.5 [%] 5.49.98.373.8.4 íus HXZ HXZ HXZ 3 Z HXZ 4 HXZ hajlító torzós Ezután odáls odellt kéeztünk, és egjelenítettük a szerkezet lengéskéet. A vzsgált rekvencatartoányba estek a rúd XZ-síkbel.- 4. hajlító ódusa és a Z tengely körül első torzós lengés ódusa. A haradk hajlító és az első torzós lengéské a 8. ábrán látható.

Mode: 3, H XZ 3, =87 Hz (.37%) Mode: 4, =5 Hz (.8%) 8. ábra. Beogott rúd lengéskée [9] A 9.a ábrán az. táblázat adata alaján a sajátérték araéterek hagyoányos ábrázolása látható. A dagraon a ódusokhoz tartozó értékek görbeenete nehezen azonosítható. a. Hagyoányos ábrázolás b. Javasolt ábrázolás c., ábrázolás 9. ábra. Beogott rúd sajátérték araéterenek ábrázolás ódja A 9.b ábrán a javasolt ábrázolásban az értékek gyökös összeüggést utatnak. Elvégezve a, értékárokon a / a a alakú regresszót, a a, értékárok lneárs regresszójának elel eg (9.c ábra), a keresett ( ) üggvényre a. ábrán látható közelítéseket nyertük, elyek extraolácóra s alkalasak.. ábra. Beogott rúd sajátérték araéterenek regresszója A kísérlet eredények alaján tehát azt taasztaltuk, hogy a vzsgált rzatkus rúd esetében a hajlító sajátlengés adatokra elvégzett regresszó görbéjére rállk a torzós sajátlengés csllaítás adata. Ez elvet annak a lehetőségét, hogy zotró anyagtulajdonságú rzatkus rudak esetében a hajlító és a torzós sajátlengésekre globáls. csllaítás üggvény érvényes. A vzsgált rekvencatartoányba egyetlen torzós sajátrekvenca esett, ezért a kutatás olytatásaként szélesebb rekvencatartoánybel kísérlet vzsgálatok elvégzése szükséges.

3.. ísérlet vzsgálatok II. A odáls csllaítás regresszójára tekntsünk ost egy, a szakrodaloból vett éldát Brncker [] érése alaján, ahol egy toronyház sajátlengéset vzsgálták. Az éület érete x 5 x 5. Az EMA ódszer alkalazásával éréseket végeztek, a szerkezet sajátlengése klasszkus norál ódusokat utattak. A kaott sajátérték araétereket és lengéské tíusokat a. táblázatban oglaljuk össze.. táblázat. oronyház EMA érés adata [] Mode 3 4 5 6 7 8 9 Hz.3.8.45 3.85 4.5 5.34 6.39 7.47 7.58 8. 9.6 %..77..6.5.69.54..3.66.95 íus HXZ HYZ HXZ HYZ 3 HXZ HXZ HXZ HXZ: Hajlító XZ síkban HYZ: Hajlító YZ síkban : Csavaró (torzós) Z tengely körül A ublkált adatokat eldolgozva a következő eredényre jutottunk. Felrajzoltuk a csllaítás és sajátkörrekvenca hagyoányos és az általunk javasolt ábrázolásának dagrajat, ezeket utatja a. ábra. a. Hagyoányos ábrázolás b. Javasolt ábrázolás. ábra. oronyház sajátérték araétere A. ábra dagrajat tekntve, úgy a hagyoányos, nt a javasolt ábrázolás ódnál a érések alaján eghatározott csllaítás jellezők nagy szórást utatnak. A javasolt Delta(Nü) vagys ; ) ( ábrázolásban eggyelhető lneárs Raylegh csllaításnak egelelő trend, de akörül nagy szórással. ülönválasztva a hajlító és torzós sajátlengésekhez tartozó sajátérték araétereket, és a Delta(Nü) nézetben külön-külön lneárs regresszót végezve egleően jó lleszkedés taasztalható (. ábra). a. Hagyoányos ábrázolás b. Javasolt ábrázolás. ábra. oronyház sajátérték araétere. Sajátlengés tíusok szétválasztva és ódus-tíusonként regresszálva. A kértékelés taasztalata azt utatják, hogy ás araéterű összeüggés érvényes a hajlító és a torzós lengéseknél elléő csllaító hatásokra. Ez a kértékelés elvet a következő kérdéseket: o ne globáls generáló üggvény esetén s létezhetnek-e klasszkus norál ódusok, o a ódusokból csoortok kéezhetők-e és a regresszó ódus-csoortonként elvégezhető-e. A ódusok csoortosíthatóságának lehetőségét a következő ejezetben sertetjük.

3.3. Módusok csoortosítása Ebben a ejezetben azt vzsgáljuk eg, hogy a odáls csllaítások regresszójára kéezhetők-e óduscsoortok, és a óduscsoortonként eghatározott regresszós üggvény elhasználásával előállítható-e általános roorconáls C csllaítás átrx. A (6b) és (6d) összeüggések elhasználásával kéezzük az M átrx sektrálelbontását: M (9) a n száú dád összege. éezzünk száú óduscsoortot és ennek egelelően artíconáljuk -t oszloa szernt, a sektrálátrxot dagonál elee szernt -et edg sora szernt, a következő ódon:, :,, (3) ahol a odálátrx -edk csoortba tartozó oszlovektora, csoortba tartozó sorvektora, edg a sektrálátrx óduscsoortokkal kejezve M sektrálelbontása: a odálátrx nverzének -edk -edk csoortba tartozó elee. A M (3) Igazolható, hogy a (3) elhasználásával ódus-csoortonként denált (.) üggvényekkel generált C M (3) csllaítás átrx kelégít a (4) elcserélhetőség relácót, tehát az így kézett csllaítás átrxú rendszer klasszkus norál ódusokkal rendelkezk (Lásd: Függelék). (6b) alaján a ent kejezés tényezőjére M, így a óduscsoortonként denált generálóüggvénnyel a klasszkus norál ódusokat eredényező csllaítás átrx kejezése: C M M. (33) Aennyben a regresszós üggvény ne globáls, de a csllaítatlan rendszer lengéskée alaján a ódusok csoortosítása bztonsággal egtörténhet, és ódus-csoortonként regresszós üggvényt alkalazunk, akkor következő eljárás és elhasználás lehetőségek adódnak:. ísérlet odáls elezést végzünk, és a vzsgált rekvencatartoányban eghatározzuk a rendszer sajátrekvencát és csllaítás értéket.. A sajátrekvenca-csllaítás értékárokat dagraban ábrázoljuk, a dagra alaján óduscsoortokat kéezünk. (ésőbbekben egvzsgálandó, hogy a ódusok csoortosítása egtörténhet-e autoatkusan a lengéskéek alaján.) 3. Módus-csoortonként a ontsorozatokra regresszós üggvényeket llesztünk. 4. Módus-csoortonként a regresszós üggvényeket extraolálva a vzsgált rekvencatartoányon kívül eső (outband) ódusokra, a FEM rograok száára éréseken alauló csllaítás adatok lesznek egadhatók. 5. Az általánosított roorconáls csllaítás átrx a (33) összeüggés alkalazásával exlct alakban s elírható. 4. ÖSSZEFOGLALÁS, OVÁBBI FELADAO o A csllaítás echanzus araéterbecslésére előnyösebben alkalazhatók a ; értékárok, nt az ; o o ;, lletve a értékárok ábrázolása. Ezeken a dagraokon jobban eggyelhetők a érés adatok trendje, eatt az llesztő üggvény analtkus alakja és okszáa egbízhatóbban kválasztható. A csllaítás átrx globáls átrxüggvénnyel való előállítása ne nden esetben lehetséges. A csllaítás átrx átrxüggvénnyel való előállítása óduscsoortonként s lehetséges.

ovább eladatok Megoldandó a ódusok csoortosítása. Olyan ódszer kdolgozása, ellyel a sajátlengés adatok alaján valaely ódus az azonos csllaítás echanzussal rendelkező ódusok csoortjába sorolható. öszönetnylvánítás: A unka szaka tartala kacsolódk a "Mnőségorentált, összehangolt oktatás és +F+I stratéga, valant űködés odell kdolgozása a Műegyeteen" c. rojekt szaka célktűzésenek egvalósításához. A rojekt egvalósítását az Új Szécheny erv ÁMOP-4../B-9//MR-- rograja táogatja.... Caughey, M. E. J. O elly. Classcal Noral Modes n Daed Lnear Dynac Syste. ransacton o the ASME. Journal o Aled Mechancs 3, 965. :583-588.... Caughey. Classcal Noral Modes n Daed Lnear Dynac Syste. ransacton o the ASME. Journal o Aled Mechancs Jun. 96. :69-7. 3... Fawzy. A heore on the Free Vbraton o Daed Syste. ransacton o the ASME. Journal o Aled Mechancs Marc. 977. :3-34. 4. P. Sas, H. Ward, S. Laens. Modal Analyss heory and estng. atholke Unverstet Leuven. ISBN 9-738-6-X. Heverlee (Belgu) 998. : -3. 5. S. Adhkar. Dang Models or Structural Vbraton. Cabrdge Unversty Engneerng Deartent Ph.D. Dssertaton Seteber,, :-4. 6. Rózsa Pál. Lneárs Algebra és Alkalazása. Műszak könyvkadó, Budaest, 976. :685. 7. S. Adhkar, S, Phan. Exerental Identcaton o Generalzed Proortonal Vscous Dang Matrx. ransacton o the ASME Journal o Vbraton and Acoustc. February 9, Vol 3 :-. 8. Pálalv Attla. Modellng and Measurng o Vscoelastc Materal Behavor Under Cyclc Load. Budaest Unversty o echnology and Econocs Faculty o Mechancal Engneerng, Deartent o Aled Mechancs, PhD Dssertaton,. :. 9. Páa Ferenc. Éítő és Anyagozgató Géek Szerkezet Dagnosztkája a ísérlet Modáls Elezés Alkalazásával. Budaest Műszak és Gazdaságtudoány Egyete, Éítőgéek, Anyagozgatógéek és Üze Logsztka anszék. PhD Értekezés, 7. :79.. R. Brncker, P. Andersen. Abent Resonse Analyss o the Hertage Court ower Buldng Structure IMAC XVIII: Proceedngs o the Internatonal Modal Analyss Conerence (IMAC), San Antono, exas, USA, February 7-,. : 8-87.. F. Benedettn, C. Gentle. Oeratonal Modal estng and FE Model unng o Cable-stayed Brdge. Engneeerng Structures (). M. S. Allen. Global and Mult-Inut-Mult-Outut (MIMO) Extenson o the Algorth o Mode Isolaton (AMI). PhD hess, 5, Georga Insttute o technology. 3. D. M. Srngorngo, Yozo Fujno. Syste Identcaton o Susenson Brdge ro Abent Vbraton Resonse. Engneerng Structures 3 (8) 46 477 4. S. W. Doeblng, C. R. Farrar, R. S. Goodan. Eects o Measureent Statstcs on the Detecton o Daage n the Alaosa Canyon Brdge. Proc. o the 5th Internatonal Modal Analyss Conerence, Orlando,FL, February 3-6, 997,. 99-99. 5. B.. Wang, J. X. L, J. J. Shu. heoretcal Sulaton o Dang Eect Base on Exerental Measureent. he 5th Natonal Conerence on Sound and Vbraton, PCCU, June 6, 7 FÜGGELÉ Igazoljuk, hogy a (3) elhasználásával ódus-csoortonként denált (.) üggvényekkel a (3) összeüggés alaján a C M (F-) ódon generált csllaítás átrx kelégít a (4) elcserélhetőség relácót. Írjuk el a elcserélhetőség relácó M C M M M C alakját a tényezők sektrálelbontásanak segítségével. A kejezés baloldala: M C M,, j ψ. A kejezés jobboldala:

j,,. ψ C M M Itt E ha, O ha. ehát, ψ M C M (F-). C M M (F-3) (F-) és (F-3) jobboldala egyenlő, ert nden tagja két közéső tényezője dagonálátrx, tehát elcserélhető. övetkezéskéen (F-) és (F-3) baloldala s egyenlők, tehát a elcserélhetőség relácó s teljesül. -.-