Wavelet-based solution for vibrations of a beam on a nonlinear viscoelastic foundation due to moving load

The paper presents a new analytical solution for the dynamic response of an infinitely long Timoshenko beam resting on a nonlinear viscoelastic foundation. Vibrations of the beam are analysed by using Adomian’s decomposition method combined with wavelet based approximation alleviating difficulties related to Fourier analysis and numerical integration. The developed approach allows various parametric analyses leading to full characteristics of the investigated dynamic system.

Artykuł prezentuje nowe analityczne rozwiązanie problemu dynamicznej odpowiedzi nieskończenie długiej belki Timoshenki spoczywającej na nieliniowym lepkosprężystym podłożu, poddanej ruchomemu obciążeniu rozłożonemu na odcinku i harmonicznemu w czasie. Analiza drgań belki została przeprowadzona przy użyciu dekompozycji Adomiana połączonej z aproksymacją falkową pozwalającą ominąć trudności związane z numerycznym całkowaniem oraz zminimalizować niedogodności analizy Fouriera. Uzyskane rozwiązanie daje możliwość parametrycznej analizy badanego układu dynamicznego prowadzącej do opisu jego fizycznych własności. Opracowana metoda wykorzystująca filtry falkowe typu coiflet może być zastosowana do rozwiązania nieliniowych równań różniczkowych opisujących inne układy dynamiczne typu belka-podłoże.