Determining velocity and tensile strength in a moving rod using natural frequencies of flexural vibrations

Abstract

 The paper investigates natural transverse vibrations  in a thin rectilinear rod  portion of uniform length  moving  along  the  neutral  line  of  the  undeformed  state.  The  movement occurs between two rigidly  fixed coaxial guides  (clamps), with the distance between them being equal to  the length of the vibrating rod  portion. The longitudinal  force is assumed to constantly act along the neutral line. It  has been found that as the velocity parameter increases,  natural frequencies of flexural vibrations in the rod  tend to  decrease. It has been also shown that as the force parameter increases, natural frequencies  of flexural vibrations in  the rod show an increase. Using two frequencies of flexural vibrations, we can  determine  the velocity and force parameters of the moving rod. The results of the work can  find  technological  applications in the dynamics and reliability problems of equipment, machines  and  mechanisms  in the textile industry, thread and cable manufacturing,  metallurgy  (especially for rolled  metal bars and strips),  wire drawing, plastic products and paper rolls manufacturing and can be used  to determine the velocity and force  parameters of a moving rod, metal and paper strip, wire  and thread,  using two frequencies of flexural vibrations.