Vibration Analysis of a Deploying and Spinning Beam with a Time-dependent Spinning Speed

Abstract

This paper presents the vibration analysis of a deploying beam with spin when the beam has a time-dependent spinning speed. In the previous studies for the deploying beams with spin, the spinning speed was time-independent. However, it is more reasonable to consider the time-dependent spinning speed. The present study introduces the time-dependent spinning speed in the modeling. The Euler-Bernoulli beam theory and von Karman nonlinear strain theory are used together to derive the equations of motion. After the equations of motion are transformed into the weak forms, the weak forms are discretized. The natural frequency and dynamic response are obtained. The effect of the time-dependent spinning speed on the dynamic response is studied.

이 논문은 시간에 따라 변하는 회전 속도와 함께 전개하며 회전하는 보의 진동을 분석하였다. 전개하며 회전하는 보와 관련된 이전 연구들에서 회전 속도는 시간에 독립적이었다. 하지만, 시간에 따라 변하는 회전속도로 고려하는 것이 더 적합하다. 현재 연구는 모델링에서 시간에 따라 변하는 회전 속도를 소개하였다. 운동방정식을 유도하기 위해 오일러-베루누이(Euler-Bernoulli) 보 이론과 본 카르만(von Karman) 비선형 변형률 이론이 함께 사용되었다. 운동방정식을 약형(weak form)으로 변환한 후, 약형은 이산화 되었다. 고유 진동수와 시간응답을 얻었고, 시간에 따라 변화하는 회전 속도가 시간응답에 미치는 영향이 연구되었다.