A new class of flexure-free torsional vibrations of annular rods

It is shown that the system of partial differential equations governing small amplitude vibrations of an elastic ring has solutions describing motions in which the axial curve C of the ring remains rigid, but executes a rocking motion while the cross-sections undergo torsional rotations about C that vary periodically both in time and in distance along C. This type of flexure-free torsional vibration can occur both in rings that are stress-free in a circular equilibrium configuration and in rings formed by bringing together and sealing, with or without the addition of twist, the ends of rods that are stress-free when straight.

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Sommario Si mostra che le equazioni che governano le oscillazioni di piccola ampiezza di travi elastiche anulari hanno soluzioni che corrispondono a moti nei quali l'asse C della trave è sottoposto a un'oscillazione rigida e le sezioni trasversali subiscono una rotazione torsionale che varia periodicamente nel tempo e con l'ascissa lungo C. Questo tipo di vibrazione torsionale, non accompagnata da flessione dell'asse, si presenta sia quando la configurazione anulare è priva di sforzi sia quando tale configurazione può pensarsi ottenuta inflettendo una trave che in uno stato privo di sforzi è ad asse rettilineo, imprimendo ad essa una eventuale deformazione torsionale, e collegando fra loro le sue estremità.