Analysis of the free vibration of a coupled plate/fluid interacting system and interpretation using sub-system modal energy

0080980 - ÚT 2008 RIV GB eng J - Journal Article
Gorman, D. G. - Horáček, Jaromír
Analysis of the free vibration of a coupled plate/fluid interacting system and interpretation using sub-system modal energy.
[Analýza volného kmitání vázaného interagujícího systému deska/tekutina a její interpretace s použitím modální energie subsystémů.]
Engineering Structures. Roč. 29, - (2007), s. 754-762. ISSN 0141-0296. E-ISSN 1873-7323
R&D Projects: GA AV ČR IAA2076201
Institutional research plan: CEZ:AV0Z20760514
Keywords : vibrations * structural/fluid interaction * structural/acoustic
Subject RIV: BI - Acoustics
Impact factor: 0.986, year: 2007

This paper describes a method for describing and quantifying the vibratory behaviour of structural/fluid systems based upon reference to the relative energy associated with each of the sub-systems. The particular case selected is that of a circular plate in interaction with a cylindrical fluid cavity. A theoretical analysis is performed, based upon the Euler Bernoulli and Helmohotz equations combined through a Galerkin technique, from which the natural frequencies and associated mode functions of the interacting sysem are calculated. The convergence of the analysis is investigated and the opoortunity is taken to investigate the sensitivity of the coupled natural frequencies to different assumed mode shapes of the plate in vacuo. Subsequently the coupled mode functions are used to describe details of the energy associated with the plate and the fluid. It is found that presentation of these relative energies renders a satisfactory insight into the vibration behaviour of the system.

Článek popisuje metodu kvantifikace chování kmitavých interagujících systémů struktura/tekutina. Metoda je založena na výpočtu relativních energií příslušejících každému subsystému. Zvláštním případem je kruhová deska v interakci s válcovou dutinou obsahující tekutinu. Teoretická analýza je založená na Euler-Bernouliových a Helmholtzových rovnicích kombinovaných s metodou Galerkina, kterou jsou počítány vlastní frekvence a tvary kmitání interagujícího systému. Je testována konvergence metody a citlivost vázaných vlastních frekvencí na volbu vlastních funkcí uvažovaných pro desku ve vakuu. Vázané tvary kmitání jsou použity k popisu energií odpovídajících desce a tekutině. Je ukázáno, že tyto poměrné energie poskytují uspokojující informaci o vibračních vlastnostech vázaného systému.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0144991