a182c594-dd1e-4061-b7a8-fbc97fbb606b 7 4 5 false false 0 0 decimal

&[DATE] &[TIME] - &[FILENAME]

References:

[1] Timoshenko - Vibration Problems in Engineering pag 342

[2]

[3]

t0 1 time :

ρ 8000 kg m 3^/ * :

ν 0.298 :

E 198000 MPa * :

G E 21 ν + (* / :

κ_hollow 21 ν + (43 ν * + / * : 0.5304

Hollow cylinder cross section

Isect Asect r Isect Asect / (sqrt :

ε κ_hollow :

Isect mass a E Isect mass / * (sqrt :

ω Isect mass β ω 2^Isect mass a 2^/ (4 nthroot :

L Isect Asect α 1 ε / Isect Asect r L / (2^* E G / * :

L Isect Asect γ Isect Asect r L / (2^:

ω Isect Asect mass L A ω Isect mass β L * (4^L Isect Asect α L Isect Asect γ + (* :

ω Isect Asect mass L B ω Isect mass β L * (8^L Isect Asect α (L Isect Asect γ (- (2^* 4 ω Isect mass β L * (4^* (+ (sqrt :

ω Isect Asect mass L η 2 sqrt 2 L * / ω Isect Asect mass L A - ω Isect Asect mass L B + (sqrt * :

ω Isect Asect mass L θ 2 sqrt 2 L * / ω Isect Asect mass L A ω Isect Asect mass L B + (sqrt * :

ω Isect Asect mass L σ1 1 L / ω Isect Asect mass L θ L * L Isect Asect α ω Isect Asect mass L θ L * / ω Isect mass β L * (4^* - (* :

ω Isect Asect mass L σ2 1 L / ω Isect Asect mass L η L * L Isect Asect α ω Isect Asect mass L η L * / ω Isect mass β L * (4^* + (* :

Isect k E Isect * :

ω Isect Asect mass L σ11 ω Isect Asect mass L θ 3^L Isect Asect α L 2^* ω Isect mass β 4^* ω Isect Asect mass L θ * - L Isect Asect γ L 2^* ω Isect mass β 4^* ω Isect Asect mass L σ1 * - (:

ω Isect Asect mass L σ21 ω Isect Asect mass L η 3^L Isect Asect α L 2^* ω Isect mass β (4^* ω Isect Asect mass L η * + L Isect Asect γ L 2^* ω Isect mass β 4^* ω Isect Asect mass L σ1 * + (:

ω Isect Asect mass L σ12 ω Isect Asect mass L θ (2^L Isect Asect α L 2^* ω Isect mass β (4^* - (:

ω Isect Asect mass L σ21 ω Isect Asect mass L η (3^L Isect Asect α L 2^* ω Isect mass β (4^* ω Isect Asect mass L η * + L Isect Asect γ L 2^* ω Isect mass β (4^* ω Isect Asect mass L σ2 * + (:

ω Isect Asect mass L σ22 ω Isect Asect mass L η (2^L Isect Asect α L 2^* ω Isect mass β (4^* + (:

ω Isect Asect mass L φ11 1 ω Isect Asect mass L σ12 ω Isect Asect mass L σ22 + / ω Isect Asect mass L σ22 ω Isect Asect mass L θ L * cos * ω Isect Asect mass L σ12 ω Isect Asect mass L η L * cosh * + (* :

ω Isect Asect mass L φ12 1 ω Isect Asect mass L σ1 ω Isect Asect mass L σ21 * ω Isect Asect mass L σ2 ω Isect Asect mass L σ11 * + / ω Isect Asect mass L σ21 ω Isect Asect mass L θ L * (sin * ω Isect Asect mass L σ11 ω Isect Asect mass L η L * (sinh * + (* :

ω Isect Asect mass L φ13 1 Isect k (ω Isect Asect mass L σ1 ω Isect Asect mass L σ21 * ω Isect Asect mass L σ2 ω Isect Asect mass L σ11 * + (* / ω Isect Asect mass L σ2 - (ω Isect Asect mass L θ L * (sin * ω Isect Asect mass L σ1 ω Isect Asect mass L η L * (sinh * + (* :

ω Isect Asect mass L φ14 1 Isect k (ω Isect Asect mass L σ12 ω Isect Asect mass L σ22 + (* / ω Isect Asect mass L θ L * cos - ω Isect Asect mass L η L * (cosh + (* :

ω Isect Asect mass L φ21 1 ω Isect Asect mass L σ12 ω Isect Asect mass L σ22 + / ω Isect Asect mass L σ1 ω Isect Asect mass L σ22 ω Isect Asect mass L θ L * (sin * * ω Isect Asect mass L σ2 ω Isect Asect mass L σ12 * ω Isect Asect mass L η L * (sinh * - (* :

ω Isect Asect mass L φ22 1 ω Isect Asect mass L σ1 ω Isect Asect mass L σ21 * ω Isect Asect mass L σ2 ω Isect Asect mass L σ11 * + / ω Isect Asect mass L σ2 ω Isect Asect mass L σ21 ω Isect Asect mass L θ L * ((cos * * ω Isect Asect mass L σ2 ω Isect Asect mass L σ11 * ω Isect Asect mass L η L * ((cosh * + (* :

ω Isect Asect mass L φ23 ω Isect Asect mass L σ1 ω Isect Asect mass L σ2 * Isect k (ω Isect Asect mass L σ1 ω Isect Asect mass L σ21 * ω Isect Asect mass L σ2 ω Isect Asect mass L σ11 * + (* / ω Isect Asect mass L θ L * cos - ω Isect Asect mass L η L * (cosh + (* :

ω Isect Asect mass L φ24 1 Isect k (ω Isect Asect mass L σ12 ω Isect Asect mass L σ22 + (* / ω Isect Asect mass L σ1 ω Isect Asect mass L θ L * (sin * ω Isect Asect mass L σ2 ω Isect Asect mass L η L * (sinh * + (* :

ω Isect Asect mass L φ31 Isect k (ω Isect Asect mass L σ12 ω Isect Asect mass L σ22 + (/ ω Isect Asect mass L σ11 ω Isect Asect mass L σ22 * ω Isect Asect mass L θ L * (sin * ω Isect Asect mass L σ12 ω Isect Asect mass L σ21 * ω Isect Asect mass L η L * sinh * + (* :

ω Isect Asect mass L φ32 Isect k ω Isect Asect mass L σ11 ω Isect Asect mass L σ21 * * - (ω Isect Asect mass L σ1 ω Isect Asect mass L σ21 * ω Isect Asect mass L σ2 ω Isect Asect mass L σ11 * + (/ ω Isect Asect mass L θ L * cos ω Isect Asect mass L η L * (cosh - (* :

ω Isect Asect mass L φ33 1 ω Isect Asect mass L σ1 ω Isect Asect mass L σ21 * ω Isect Asect mass L σ2 ω Isect Asect mass L σ11 * + (/ ω Isect Asect mass L σ2 ω Isect Asect mass L σ21 * ω Isect Asect mass L θ L * cos * ω Isect Asect mass L σ1 ω Isect Asect mass L σ21 * ω Isect Asect mass L η L * ((cosh * + (* :

ω Isect Asect mass L φ34 1 ω Isect Asect mass L σ12 ω Isect Asect mass L σ22 + / ω Isect Asect mass L σ11 - (ω Isect Asect mass L θ L * sin * ω Isect Asect mass L σ21 ω Isect Asect mass L η L * (sinh * + (* :

ω Isect Asect mass L φ41 Isect k (ω Isect Asect mass L σ12 * ω Isect Asect mass L σ22 * - ω Isect Asect mass L σ12 ω Isect Asect mass L σ22 + (/ ω Isect Asect mass L θ L * cos ω Isect Asect mass L η L * (cosh - (* :

ω Isect Asect mass L φ42 Isect k (- ω Isect Asect mass L σ1 ω Isect Asect mass L σ21 * ω Isect Asect mass L σ2 ω Isect Asect mass L σ11 * + (/ ω Isect Asect mass L σ12 ω Isect Asect mass L σ21 ω Isect Asect mass L θ L * (sin * * ω Isect Asect mass L σ11 ω Isect Asect mass L σ22 * ω Isect Asect mass L η L * (sinh * - (* :

ω Isect Asect mass L φ43 1 ω Isect Asect mass L σ1 ω Isect Asect mass L σ21 * ω Isect Asect mass L σ2 ω Isect Asect mass L σ11 * + (/ ω Isect Asect mass L σ2 ω Isect Asect mass L σ12 ω Isect Asect mass L θ L * (sin * * ω Isect Asect mass L σ1 ω Isect Asect mass L σ22 * ω Isect Asect mass L η L * (sinh * + (* :

ω Isect Asect mass L φ44 1 ω Isect Asect mass L σ12 ω Isect Asect mass L σ22 + (/ ω Isect Asect mass L σ12 ω Isect Asect mass L θ L * ((cos * ω Isect Asect mass L σ22 ω Isect Asect mass L η L * ((cosh * + (* :

D1 0.40 m * :

D2 0.20 m * :

D3 0.14 m * :

d1 0.16 m * :

d2 0.10 m * :

d3 0.04 m * :

L1 2 m * :

L2 4 m * :

L3 2 m * :

D d f_Isect π 64 / D (4^d (4^- (* :

D d f_Asect π D 2 / (2^d 2 / (2^- (* :

ρ D d f_mass ρ π D 2 / (2^d 2 / (2^- (* * :

L L1 :

mass ρ D1 d1 f_mass : Isect D1 d1 f_Isect : Asect D1 d1 f_Asect : 31 mat 844.4601 0.0012 0.1056 31 mat

ω Φ1 ω Isect Asect mass L φ11 ω Isect Asect mass L φ12 ω Isect Asect mass L φ13 ω Isect Asect mass L φ14 ω Isect Asect mass L φ21 ω Isect Asect mass L φ22 ω Isect Asect mass L φ23 ω Isect Asect mass L φ24 ω Isect Asect mass L φ31 ω Isect Asect mass L φ32 ω Isect Asect mass L φ33 ω Isect Asect mass L φ34 ω Isect Asect mass L φ41 ω Isect Asect mass L φ42 ω Isect Asect mass L φ43 ω Isect Asect mass L φ44 44 mat eval :

L L2 :

mass ρ D2 d2 f_mass :

Isect D2 d2 f_Isect :

Asect D2 d2 f_Asect :

ω Φ2 ω Isect Asect mass L φ11 ω Isect Asect mass L φ12 ω Isect Asect mass L φ13 ω Isect Asect mass L φ14 ω Isect Asect mass L φ21 ω Isect Asect mass L φ22 ω Isect Asect mass L φ23 ω Isect Asect mass L φ24 ω Isect Asect mass L φ31 ω Isect Asect mass L φ32 ω Isect Asect mass L φ33 ω Isect Asect mass L φ34 ω Isect Asect mass L φ41 ω Isect Asect mass L φ42 ω Isect Asect mass L φ43 ω Isect Asect mass L φ44 44 mat eval :

L L3 :

mass ρ D3 d3 f_mass :

Isect D3 d3 f_Isect :

Asect D3 d3 f_Asect :

ω Φ3 ω Isect Asect mass L φ11 ω Isect Asect mass L φ12 ω Isect Asect mass L φ13 ω Isect Asect mass L φ14 ω Isect Asect mass L φ21 ω Isect Asect mass L φ22 ω Isect Asect mass L φ23 ω Isect Asect mass L φ24 ω Isect Asect mass L φ31 ω Isect Asect mass L φ32 ω Isect Asect mass L φ33 ω Isect Asect mass L φ34 ω Isect Asect mass L φ41 ω Isect Asect mass L φ42 ω Isect Asect mass L φ43 ω Isect Asect mass L φ44 44 mat eval :

ω Φ ω Φ1 ω Φ2 * ω Φ3 * eval :

1 minte ω detZ ω Φ 33 el ω Φ 44 el * ω Φ 34 el ω Φ 43 el * - eval :

local definition ω Z ω detZ 108^/ 11 line :

x λ 1 2.5 - x ≤ (x 2.5 ≤ (& cases :

slow plot
10 min

0.01 x Z * x λ *

ω 0.1 5 0.2 range :

XY ω ω Z vectorize augment 11 mat :

x Z

XY 0.1 1.2628 105 -^* 0.2 0.0006 0.3 0.0092 0.4 0.0712 0.5 0.3548 0.6 1.1929 0.7 2.3806 0.8 0.9133 - 0.9 32.9598 - 1 179.5074 - 1.1 687.5677 - 1.2 2168.0087 - 1.3 5946.0261 - 1.4 14557.6855 - 1.5 32244.9608 - 1.6 65000.0979 - 1.7 1.1924 105^* - 1.8 1.9777 105^* - 1.9 2.9167 105^* - 2 3.6917 105^* - 2.1 3.6899 105^* - 2.2 2.2236 105^* - 2.3 39293.7554 2.4 26157.6263 - 2.5 1.9989 106^* - 2.6 1.01 107^* - 2.7 3.4021 107^* - 2.8 9.384 107^* - 2.9 2.2798 108^* - 3 5.0522 108^* - 3.1 1.0413 109^* - 3.2 2.02 109^* - 3.3 3.716 109^* - 3.4 6.5138 109^* - 3.5 1.091 1010^* - 3.6 1.7479 1010^* - 3.7 2.6773 1010^* - 3.8 3.9107 1010^* - 3.9 5.4175 1010^* - 4 7.0444 1010^* - 4.1 8.4245 1010^* - 4.2 8.8539 1010^* - 4.3 7.1387 1010^* - 4.4 1.4229 1010^* - 4.5 1.097 1011^* 4.6 3.3625 1011^* 4.7 7.0974 1011^* 4.8 1.2793 1012^* 4.9 2.0908 1012^* 5 3.1716 1012^* 502 mat 11 mat

x Z

index 1to xplode XY XY 1 el 15 row 1.5 32244.9608 - 12 mat

x Z x 5 - 0.25 - solve 4.4157 - 2.3954 - 2.2842 - 0.7904 - 41 mat