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Resolución de la EDP de una viga sometida a una carga móvil mediante la transformada de Laplace

Resuelve esta EDP mediante la transformada de Laplace :

$$ EI {\partial^4 y(x,t)\over\partial x^4}+\mu {\partial^2y(x,t)\over\partial t^2}= F(x,t) $$ $$F(x,t)= P\delta(x-u) / \int_{-\infty}^\infty\delta(x-x_0)f(x)dx = f(x_0)$$$ \delta $ is the dirac function , P is the amplitude of the applied load and $ u=u(t)$ la posición de la carga

condiciones iniciales :

Para $x=0 , l$ :

$${\partial^3 y(x,t)\over\partial x^3}=k_ly(x,t)$$ ,

$${\partial^2 y(x,t)\over\partial x^2}=k_t{\partial y(x,t)\over\partial x}$$ ,

$$y(x,t)= {\partial y(x,t)\over\partial t}=0$$

$l$ es la longitud del haz y $k_t$ y $k_l$ son constantes

Ya lo resolví usando funciones verdes y me preguntaba si hay una manera de resolverlo usando la transformada de Laplace (porque lo hice cuando la ecuación = 0) ,

un intento :

tomamos : $ y(x,t) = y(x).z(t) / z(t)= z_1sin(\omega t) + z_2sin(\omega t) $

$EIy^{(4)}(x) - \mu \omega^2y(x)= {F(x,t)\over z(t)} $

$EI\mathcal L(y^{(4)}(x)) - \mu \omega^2\mathcal L(y(x))= \mathcal L({F(x,t)\over z(t)}) $

$$\mathcal L({F(x,t)\over z(t)})=P{e^{-su}\over z(u)} : (1)$$

si $(1)$ es cierto entonces todo el problema se basa en el cálculo de : $$\mathcal L^{-1}({e^{-su}\over s^4-\lambda^4})$$

cualquier pista ¿Es posible?

el papel .

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Marnix van Valen Puntos 6197

Si no estoy muy oxidado se puede utilizar la descomposición parcial de la fracción como $$e^{-su}\bigg(\frac 1{s^4-\lambda^4}\bigg)=e^{-su}\bigg(-\frac 1{2\lambda^3} \frac \lambda{s^2+\lambda^2}+\frac 1{4\lambda^3}\frac 1{x-\lambda}-\frac 1{4\lambda^3}\frac 1{x+\lambda}\bigg)$$ $$\mathcal L^{-1}\Bigg(e^{-su}\bigg(-\frac 1{2\lambda^3} \frac \lambda{s^2+\lambda^2}+\frac 1{4\lambda^3}\frac 1{x-\lambda}-\frac 1{4\lambda^3}\frac 1{x+\lambda}\bigg)\Bigg)$$ Sin la función dirac la inversa de Laplace es $$\Rightarrow -\frac 1{2\lambda^3} \sin(\lambda t)+\frac 1{4\lambda^3}e^{\lambda t}-\frac 1{4\lambda^3}e^{-\lambda t}$$ y la versión final $$\Rightarrow k_u(t)\bigg(-\frac 1{2\lambda^3} \sin(\lambda t-\lambda u)+\frac 1{4\lambda^3}e^{\lambda t-\lambda u}-\frac 1{4\lambda^3}e^{-\lambda t+\lambda u}\bigg)$$ donde $$k_u(t\lt u)=0\text{ and }k_u(t\gt u)=1$$

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