Stability and responses of parametrically excited systems using higher-order piecewise polynomial approximations

分段 参数统计 不稳定性 数学 二次方程 多项式的 理论(学习稳定性) 激发 应用数学 数学分析 区间(图论) 二次函数 数值稳定性 分段线性函数 功能(生物学) 控制理论(社会学) 激发态 线性近似 趋同(经济学) π的近似 常量(计算机编程) 梁(结构)
作者
Abdullah Abdullah,Jian Hui Deng,Deli Li
出处
期刊:International Journal of Structural Stability and Dynamics [World Scientific]
标识
DOI:10.1142/s0219455428500691
摘要

The stability and responses of dynamic systems subjected to parametric excitation are frequently encountered in many fields of engineering and applied science, such as pile foundations under axial loadings. This paper presents a new numerical simulation method for constructing stability diagrams and predicting the responses of such dynamic systems governed by Mathieu-Hill equations. In the proposed method, the excitation period is divided into time intervals, and the excitation function within each interval is approximated using constant, linear, or quadratic piecewise polynomial representations. The corresponding local state transition matrices are obtained analytically using trigonometric, Bessel, and Weber functions, respectively, and are assembled over one excitation period. The method is applied to a pile foundation, modelled as a beam on a Winkler foundation, to develop stability diagrams and evaluate the dynamic responses. The results show that the constant approximation may fail to capture certain instability regions when a small number of time intervals is used, whereas the linear and quadratic approximations improve the accuracy of the stability prediction. In particular, the quadratic approximation identifies narrow instability regions using fewer intervals and predicts the critical dynamic loads of the first three instability regions with differences of less than 1% relative to the higher-order Hill-ID results. The time-history responses are also compared with the classical RKF45 solution, with the quadratic approximation giving the coefficient of determination of 0.9986 at the selected unstable point. The convergence results further confirm that higher-order approximations require fewer intervals to provide converged predictions. The proposed approach provides an accurate framework for the stability and response analysis of parametrically excited systems. The results also provide a calibration of the conventional Hill infinite determinant method in terms of harmonic balance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Jiangxining发布了新的文献求助20
刚刚
刚刚
无极微光的应助被12采纳,获得20
3秒前
Nierse发布了新的文献求助10
4秒前
ginkgo发布了新的文献求助30
4秒前
YCG发布了新的文献求助30
7秒前
深情安青的应助被伶俐的伯云采纳,获得10
9秒前
繁荣的藏花完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
fiveaa的应助被不吃鸭梨采纳,获得10
11秒前
123完成签到 ,获得积分10
12秒前
崔雨禾完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
哈哈发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
大个的应助被内向小霜采纳,获得10
17秒前
17秒前
大气孱完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
20秒前
L1230发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
SUN完成签到,获得积分20
21秒前
fiveaa的应助被erudne采纳,获得10
21秒前
bupan发布了新的文献求助10
22秒前
24秒前
gpy发布了新的文献求助10
24秒前
赘婿的应助被wenhao采纳,获得10
24秒前
SUN发布了新的文献求助10
25秒前
Berry完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
vip完成签到,获得积分20
28秒前
xhd183发布了新的文献求助10
28秒前
L1230完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
YL完成签到 ,获得积分10
31秒前
英俊的铭的应助被陌路采纳,获得10
31秒前
jinyue完成签到 ,获得积分10
32秒前
32秒前
32秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 800
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8053681
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9480903
关于积分的说明 21304678
捐赠科研通 7621768
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3394004
关于科研通互助平台的介绍 2525011
邀请新用户注册赠送积分活动 2432137