Frequency- and time-domain methods related to flutter instability problem
Metode analize flatera u frekventnom i vremenskom domenu
Abstract
Bridge flutter phenomenon presents an important criterion of instability, which should be considered in the bridge design phase. This paper presents different bridge flutter methods which can be used to solve the flutter problem. Most commonly used frequency-domain approach is based on the formulation of aero elastic forces with frequency dependent coefficients called flutter derivatives. The critical wind speed, as the main critical condition for the onset of flutter is obtained based on these aero elastic forces. Aero elastic forces can be also expressed in the time-domain, using so-called indicial functions. These functions are usually determined from the corresponding flutter derivatives. In situations when fluid-memory effects tend to become small the quasi-steady theory can be used as an approximation of aero elastic forces. A numerical example related to the typical bridge cross-section follows presented approaches. .
Fenomen flatera mostova predstavlja važan kriterijum stabilnosti, koji mora biti uzet u obzir tokom procesa projektovanja mosta. U ovom radu su prikazane različite metode koje se mogu koristiti pri rešavanju problema flatera. Najčešće korišćeni pristup je u frekventnom domenu i baziran je na formulaciji aeroelastičnih sila putem frekventno zavisnih koeficijenata koji se nazivaju flater derivati. Na osnovu ovako izraženih aeroelastičnih sila, određuje se kritična brzina vetra, kao glavni uslov za nastanak flatera. Aeroelastične sile mogu se takođe izraziti i u vremenskom domenu, pomoću takozvanih indicijalnih funkcija. Ove funkcije su najčešće određene iz odgovarajućih flater derivata. U slučajevima kada su efekti memorije fluida zanemarljivi, kvaziustaljena teorija može se koristiti za aproksimaciju aeroelastičnih sila. Numerički primer tipičnog poprečnog preseka mosta prati prikazane pristupe. .
Keywords:
Flutter / flutter solution / load models / fultter derivatives / indicial functions / Flater / rešenje flatera / modeli opterećenja / flater derivati / indicijalne funkcijeSource:
Građevinski materijali i konstrukcije, 2014, 57, 2, 39-56Publisher:
- Društvo za ispitivanje i istraživanje materijala i konstrukcija Srbije, Beograd
Funding / projects:
Collections
Institution/Community
GraFarTY - JOUR AU - Šarkić-Glumac, Anina AU - Jočković, Miloš AU - Brčić, Stanko PY - 2014 UR - https://grafar.grf.bg.ac.rs/handle/123456789/560 AB - Bridge flutter phenomenon presents an important criterion of instability, which should be considered in the bridge design phase. This paper presents different bridge flutter methods which can be used to solve the flutter problem. Most commonly used frequency-domain approach is based on the formulation of aero elastic forces with frequency dependent coefficients called flutter derivatives. The critical wind speed, as the main critical condition for the onset of flutter is obtained based on these aero elastic forces. Aero elastic forces can be also expressed in the time-domain, using so-called indicial functions. These functions are usually determined from the corresponding flutter derivatives. In situations when fluid-memory effects tend to become small the quasi-steady theory can be used as an approximation of aero elastic forces. A numerical example related to the typical bridge cross-section follows presented approaches. . AB - Fenomen flatera mostova predstavlja važan kriterijum stabilnosti, koji mora biti uzet u obzir tokom procesa projektovanja mosta. U ovom radu su prikazane različite metode koje se mogu koristiti pri rešavanju problema flatera. Najčešće korišćeni pristup je u frekventnom domenu i baziran je na formulaciji aeroelastičnih sila putem frekventno zavisnih koeficijenata koji se nazivaju flater derivati. Na osnovu ovako izraženih aeroelastičnih sila, određuje se kritična brzina vetra, kao glavni uslov za nastanak flatera. Aeroelastične sile mogu se takođe izraziti i u vremenskom domenu, pomoću takozvanih indicijalnih funkcija. Ove funkcije su najčešće određene iz odgovarajućih flater derivata. U slučajevima kada su efekti memorije fluida zanemarljivi, kvaziustaljena teorija može se koristiti za aproksimaciju aeroelastičnih sila. Numerički primer tipičnog poprečnog preseka mosta prati prikazane pristupe. . PB - Društvo za ispitivanje i istraživanje materijala i konstrukcija Srbije, Beograd T2 - Građevinski materijali i konstrukcije T1 - Frequency- and time-domain methods related to flutter instability problem T1 - Metode analize flatera u frekventnom i vremenskom domenu EP - 56 IS - 2 SP - 39 VL - 57 DO - 10.5937/grmk1402039S ER -
@article{ author = "Šarkić-Glumac, Anina and Jočković, Miloš and Brčić, Stanko", year = "2014", abstract = "Bridge flutter phenomenon presents an important criterion of instability, which should be considered in the bridge design phase. This paper presents different bridge flutter methods which can be used to solve the flutter problem. Most commonly used frequency-domain approach is based on the formulation of aero elastic forces with frequency dependent coefficients called flutter derivatives. The critical wind speed, as the main critical condition for the onset of flutter is obtained based on these aero elastic forces. Aero elastic forces can be also expressed in the time-domain, using so-called indicial functions. These functions are usually determined from the corresponding flutter derivatives. In situations when fluid-memory effects tend to become small the quasi-steady theory can be used as an approximation of aero elastic forces. A numerical example related to the typical bridge cross-section follows presented approaches. ., Fenomen flatera mostova predstavlja važan kriterijum stabilnosti, koji mora biti uzet u obzir tokom procesa projektovanja mosta. U ovom radu su prikazane različite metode koje se mogu koristiti pri rešavanju problema flatera. Najčešće korišćeni pristup je u frekventnom domenu i baziran je na formulaciji aeroelastičnih sila putem frekventno zavisnih koeficijenata koji se nazivaju flater derivati. Na osnovu ovako izraženih aeroelastičnih sila, određuje se kritična brzina vetra, kao glavni uslov za nastanak flatera. Aeroelastične sile mogu se takođe izraziti i u vremenskom domenu, pomoću takozvanih indicijalnih funkcija. Ove funkcije su najčešće određene iz odgovarajućih flater derivata. U slučajevima kada su efekti memorije fluida zanemarljivi, kvaziustaljena teorija može se koristiti za aproksimaciju aeroelastičnih sila. Numerički primer tipičnog poprečnog preseka mosta prati prikazane pristupe. .", publisher = "Društvo za ispitivanje i istraživanje materijala i konstrukcija Srbije, Beograd", journal = "Građevinski materijali i konstrukcije", title = "Frequency- and time-domain methods related to flutter instability problem, Metode analize flatera u frekventnom i vremenskom domenu", pages = "56-39", number = "2", volume = "57", doi = "10.5937/grmk1402039S" }
Šarkić-Glumac, A., Jočković, M.,& Brčić, S.. (2014). Frequency- and time-domain methods related to flutter instability problem. in Građevinski materijali i konstrukcije Društvo za ispitivanje i istraživanje materijala i konstrukcija Srbije, Beograd., 57(2), 39-56. https://doi.org/10.5937/grmk1402039S
Šarkić-Glumac A, Jočković M, Brčić S. Frequency- and time-domain methods related to flutter instability problem. in Građevinski materijali i konstrukcije. 2014;57(2):39-56. doi:10.5937/grmk1402039S .
Šarkić-Glumac, Anina, Jočković, Miloš, Brčić, Stanko, "Frequency- and time-domain methods related to flutter instability problem" in Građevinski materijali i konstrukcije, 57, no. 2 (2014):39-56, https://doi.org/10.5937/grmk1402039S . .