Journals / Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi / 2018 / Cilt: 20 - Sayı: 59

Determination of Uncertain Vibration Bounds of a Composite Plate via an Extreme Value Model-without Monte Carlo simulation

Monte-Carlo simülasyonsuz-Uç Değer Modelleme ile Kompozit Bir Plakanın Belirsiz Titreşim Sınırlarının Belirlenmesi

Pages
509–523
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Predicted results are tested by using conventional Monte-Carlo simulations to clearly show the efficiency regarding on the accuracy and the computation times of the proposed methodology.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In vibration systems having uncertainty, the response can be predicted via some probabilistic and non-probabilistic simulation techniques.
📊
Key Findings & Data:Monte Carlo simulation is one of the most commonly used probabilistic techniques for this purpose.
💡
Conclusion & Impact:Predicted results are tested by using conventional Monte-Carlo simulations to clearly show the efficiency regarding on the accuracy and the computation times of the proposed methodology.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

In vibration systems having uncertainty, the response can be predicted via some probabilistic and non-probabilistic simulation techniques. Monte Carlo simulation is one of the most commonly used probabilistic techniques for this purpose. However, obtaining uncertain response function with this method requires large number of sampling, thus longer computation times. In this study, the bounds of free and forced vibration response of a symmetrically laminated composite plate with various uncertain plate parameters are estimated by constructing an extreme value model without Monte-Carlo simulation. As an equation solver, discrete singular convolution method is successfully used. Predicted results are tested by using conventional Monte-Carlo simulations to clearly show the efficiency regarding on the accuracy and the computation times of the proposed methodology.

Özet

Belirsizliğe sahip titreşim sistemlerinde, cevap olasılıksal veya olasılıksal olmayan bazı simülasyon yöntemleri ile hesaplanabilmektedir. Monte Carlo simülasyonu bu amaçla en çok kullanılan olasılıksal yöntemlerden biridir. Ancak bu yöntem ile istenilen belirsiz cevap fonksiyonunun eldesi yüksek örnekleme sayısı ve buna bağlı olarak uzun hesaplama süreleri gerektirmektedir. Bu çalışmada, çeşitli belirsiz plaka parametrelerine sahip simetrik katmanlı bir kompozit plakanın serbest ve zorlanmış titreşim cevabının sınırları bir Monte-Carlo simülasyonsuz-uç değer model kurularak elde edilmiştir. Kurulan model kompozit yapının diferansiyel denkleminin istatistiki çözümüne dayanmaktadır. Denklem çözücü olarak ayrık tekil konvolüsyon yöntemi başarı ile kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar Monte Carlo simülasyonları ile sınanarak, sunulan metodolojinin doğruluk ve çözüm süresi bağlamındaki verimi açıkça ortaya konmuştur.

🔖

Cite This Article

KARA, M., SEÇGİN, A. (2018). Determination of Uncertain Vibration Bounds of a Composite Plate via an Extreme Value Model-without Monte Carlo simulation. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, Cilt: 20 - Sayı: 59, 509–523. https://ajindex.com/articles/194653

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (4)

  1. Fahy, F.J. 1994. Statistical Energy Analysis: A Critical Overview, Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, Cilt. 346, s. 431–447. doi:10.1098/rsta.1994.0027 Evans, M., Swartz, T. 2000. Approximating Integrals via Monte Carlo and Deterministic Methods, OUP Oxford. Rubinstein, R.Y., Kroese, D.P. 2016. Simulation and the Monte Carlo Method, John Wiley & Sons. Ghanem, R.G., Spanos, P.D. 2003. Stochastic Finite Elements: A Spectral Approach, Courier Corporation. Sepahvand, K., Marburg, S., Hardtke, H.-J. 2007. Numerical solution of one-dimensional wave equation with stochastic parameters using generalized polynomial chaos expansion, Journal of Computational Acoustics, Cilt. 15, s. 579–593. doi:10.1142/S0218396X07003524 Sepahvand, K., Marburg, S., Hardtke, H.-J. 2010. Uncertainty quantification in stochastic systems using polynomial chaos expansion, International Journal of Applied Mechanics, Cilt. 2, s. 305–353. doi:10.1142/S1758825110000524 Dunne, L.W., Dunne JF. 2009 An FRF bounding method for randomly uncertain structures with or without coupling to an acoustic cavity, Journal of Sound and Vibration, Cilt. 322, s. 98–134. doi:10.1016/j.jsv.2008.10.035. Seçgin, A., Dunne JF, Zoghaib L. 2012. Extreme-Value-Based Statistical Bounding of Low, Mid, and High Frequency Responses of a Forced Plate With Random Boundary Conditions. Journal of Vibration and Acoustics, Cilt. 134 s. 21003. doi:10.1115/1.4005019. Seçgin, A. 2013. Modal and response bound predictions of uncertain rectangular composite plates based on an extreme value model. Journal of Sound and Vibration, Cilt. 332, s. 1306–23. doi:10.1016/j.jsv.2012.09.036. Seçgin, A. 2013. Bir uç-değer tabanlı modelleme ile belirsiz yapıların titreşim cevap sınırlarının tahmin edilmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilim Dergisi, Cilt. 19, s.15–23.
  2. Seçgin, A., Kara M, Ozankan A. 2015 Uç Değer Tabanlı Modelleme ile Belirsiz Kompozit Bir Plakanın Deneysel Titreşim Cevap Sınırlarının Tahmin Edilmesi. Uluslararası Katılımlı 17. Makina Teorisi Sempozyumu, İzmir, s. 46– 51. Ashton, J.E., Whitney, J.M. 1970.
  3. Theory of laminated plates, Technomic. Timoshenko S, Woinowsky-Krieger S. Theory of Plates and Shells. 2nd edition. New York: Mcgraw-Hill College; 1959.
  4. Seçgin, A., Sarıgül, A.S. 2008. Free vibration analysis of symmetrically laminated thin composite plates by using discrete singular convolution (DSC) approach: Algorithm and verification, Journal of