Метод крутильных колебаний

Если вместо диска к проволоке подвешено твердое тело, момент инерции которого неизвестен, то этот момент инерции можно экспериментально определять методом крутильных колебаний. Для этого надо знать коэффициент упругости проволоки с и измерить период колебаний Т подвешенного твердого тела. [c.226]

Переход жидкого гелия в сверхтекучее состояние. В жидком гелии Не при температурах ниже Т = 2,19 К обнаруживаются необычные свойства. Если измерять вязкость гелия методом протекания через щели, то она оказывается равной нулю. При измерениях же этой вязкости методом крутильных колебаний дисков ее величина оказывается конечной, хотя и меньшей, чем в Не выше Гх (Hel). Эти и некоторые другие свойства Не ниже 7 достаточно хорошо объяснены в рамках двухкомпонентной модели, согласно которой ниже Т Не состоит из нормальной компоненты, ведущей себя как обычная жидкость, и особой сверхтекучей компоненты. Первая их этих компонент объясняет опыты с крутильными колебаниями, вторая — с протеканием через щели. Измерение теплоемкости вблизи Тх выявили ее Х-образный характер. Таким образом, Т>. оказалась температурой фазового перехода, причем II рода.. [c.261]

Рис. 31. Схема метода крутильных колебаний дли испытания недеформированных (а) и одноосно растянутых (б) образцов

Метод крутильных колебаний широко используется для определения вязкости жидкостей и газов при температуре до 2000 К. В [15, 42] исследована вязкость всех щелочных металлов при температурах до 1250 К. Схема установки изображена на рис. 7.37. Цилиндрическая ампула 3 с исследуемой жидкостью подвешена на проволоке 7 внутри печи 4. Стержень 5, помещенный внутри холодильника 2, жестко соединяет ампулу с зеркальцем 6. Амплитуда и период колебаний измеряются по отклонению луча света, отраженного от зеркальца через смотровое окно 1. Устройство 8 позволяет придать ампуле необходимые крутильные колебания. [c.425]

Рис. 7.37. Схема измерения вязкости по методу крутильных колебаний

Модуль сдвига (G) определяют методом крутильных колебаний, при которых происходит движение поперечных сечений стержня вокруг его Неподвижной оси. Полученные сечения при этом остаются перпендикулярными оси стержня. Скорость распространения крутильных колебаний определяется формулой [c.208]

Определение динамического модуля сдвига и тангенса угла механических потерь на установке с прибором типа торсионного маятника. Как известно, метод крутильных колебаний может дать интересную информацию не только об упруговязких свойствах полимеров, но и о микроструктуре, обусловливающей эти свойства. [c.232]

На рис. 1.50 изображена схема аппарата для исследования фреттинга по методу крутильных колебаний кольцевых обойм, контактирующих по плоским торцевым граням [81]. Обоймы прижимаются друг к другу калиброванной пружиной. Каждая обойма прикреплена к жесткому рычагу, центральный рычаг прикреплен к вибрирующей арматуре усталостной машины, а два других рычага закреплены неподвижно. Имеется устройство для обнаружения начала проскальзывания соприкасающихся обойм. Две полоски из пружинной стали I и 2 впаяны в неглубокие пазы на соприкасающихся гранях обойм. Одна полоска несет цилиндр 4, другая — цилиндры 5 и 5. Два вертикальных цилиндра 7 и S зажимаются между ними. На цилиндре 7 закреплено зеркальце 6. [c.75]

МЕТОД КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ НА УПРУГОМ СТЕРЖНЕ [c.76]

Определение момента инерции звена методом крутильных колебаний [c.241]

Моменты инерции двух пластин, определенных по методу крутильных колебаний, приведены в табл. 3. 10. [c.297]

Метод крутильных колебаний [c.309]

Во всех формулах динамики твердого тела, движущегося непоступательным движением, фигурируют в качестве динамических характеристик тела его моменты инерции относительно тех или иных осей. Если тело однородно или известен закон изменения его плотности, причем известны также уравнения поверхностей, ограничивающих тело, то его момент инерции можно вычислить при помощи кратных интегралов (как это сделано, например, в 111 учебника) однако для нахождения момента инерции шатуна двигателя или махового колеса, или самолета и т. п. этот метод неприменим, и на практике пользуются в этих случаях экспериментальными методами. Один из них — это метод физического маятника так как в формуле для периода колебаний Т Mgs величины Г, Mg и s легко найти из опыта (см., например, задачник, № 37.32), то, зная их, можно найти момент инерции относительно оси подвеса, а затем по теореме о параллельных осях найти центральный момент инерции. Применяется также метод крутильных колебаний (задачи №№ 37.17—37.19), метод падающего груза (№ 37.43) и т. п.) ). [c.164]

Вязкость исследуемых расплавов измерялась методом крутильных колебаний цилиндра, заполненного исследуемым веществом, а плотность — дилатометрическим методом. Схемы установок и методы расчета вязкости и плотности описаны в [12]. На этих экснериментальных установках были измерены вязкость и плотность расплавов 19 составов в интервале температур от температуры плавления до 1300° К. Максимальная погрешность измерения составляла 3,3% для вязкости и 0,4% для плотности. Полученные экспериментальные данные по вязкости расплавов описывались уравнением [c.40]

В работе приведены результаты экспериментального исследования вязкости и плотности расплавов системы таллий — теллур в интервале от температуры плавления до 1200° С. Вязкость измерялась методом крутильных колебаний, плотность — дилатометрическим методом. На основании полученных данных проведен анализ этой бинарной системы, рассчитаны энергия активации и энтропия вязкого течения. [c.156]

Если вычисление моментов инерции яв-, ляется сложным, а также в ответственных случаях, когда необходимо проверить результаты вычислений, прибегают к их опытному определению. Существует несколько таких способов, как, например, метод крутильных колебаний , метод качаний , метод параллельного подвешивания , описанных в литературе. Однако для определения моментов инерции кузова вагона эти методы оказываются неудобными, так как они требуют наличия мощных подъёмных средств. [c.671]

Метод крутильных колебаний имеет преимущества перед другими методами, связанными с приложением динамической нагрузки, поскольку результаты, полученные этим методом, в очень широких пределах не зависят от изменения частоты, а также потому, что он может быть применен в случае таких нагрузок, которые нельзя было применять в прежних методах из-за возникновения пластической деформации. [c.252]

Способ Релея. При рассмотрении колебаний упругих систем с одной и с несколькими степенями свободы мы, как правило, пренебрегали массой упругого элемента по сравнению с колеблющейся сосредоточенной массой. Это имело место и в случае вертикальных колебаний груза, подвешенного на пружине (см. рис. 537), и в случае крутильных колебаний диска на валу (рис. 545), и в случае поперечных колебаний грузов, расположенных на балке (рис. 555), и в других случаях. Хотя эти упрош,ения во многих практических случаях не вносят особых погрешностей в получаемые решения, тем не менее для некоторых технических задач желательно более детально рассмотреть точность этих приближений. Чтобы оценить влияние принятых упрощений на получаемое значение частоты колебаний упругой системы, воспользуемся приближенным методом Релея. [c.641]

Дифференциальное уравнение крутильных колебаний диска, жестко закрепленного на валу, заделанном в сечении А—А (рис. VII.6, в), при энергетическом методе расчета выводят из равенства моментов упругих сил и сил инерции [c.203]

Из всех возможных методов определения собственных частот многомассовых систем рассмотрим только два метод непосредственного анализа систем дифференциальных уравнений движения и метод матриц переноса. Оба метода поясним на примере трехмассовой динамической модели, состоящей из трех сосредоточенных масс с моментами инерции /2, /з, соединенных упругими элементами, имеющими коэффициенты жесткости l и q (рис. 72). Эта модель может быть использована для анализа крутильных колебаний валов зубчатых механизмов, образующих цепную систему. В последнем случае при определении углов закручивания отдельных элементов надо учитывать передаточные отношения так, как было указано при вычислении [c.243]

Интегральный резонансный метод применяют для определения модулей упругости материала по резонансным частотам продольных, изгибных или крутильных колебаний изделий простой геометрической формы. Этот метод используют для контроля небольших изделий, абразивных кругов, турбинных лопаток [10]. Наличие дефектов или изменение свойств материалов определяют по отклонениям резонансных частот. [c.203]

Интегральный метод вынужденных колебаний применяют для определения модуля упругости материала по резонансным частотам продольных, изгибных или крутильных колебаний образцов простой геометрической формы, вырезанных из изделия, т. е. при разрушающих испытаниях. Последнее время этот метод используют для неразрушающего контроля небольших изделий абразивных кругов, турбинных лопаток. Появление дефектов или изменение свойств материалов определяют по изменению спектра резонансных частот. Свойства, связанные с затуханием ультразвука (изменение структуры, появление мелких трещин), контролируют по изменению добротности колебательной системы. Интегральный метод свободных колебаний используют для проверки бандажей вагонных колес или стеклянной посуды по чистоте звука. [c.102]

Для того чтобы продемонстрировать метод исследования и установить влияние вязкоупругого демпфирования на динамические характеристики, рассмотрим простой пример крутильных колебаний стержня из композиционного материала, а затем исследуем те же эффекты в более общем случае. [c.166]

Демпфирующая способность материала определяется посредством опытов, выполняемых на основе тех или иных методов ). Одним из них является метод затухающих колебаний. В частности, посредством его выполняют опыты с проволочными образцами, подвергаемыми крутильным колебаниям. При этой мерой демпфирующей способности служит характеристика [c.68]

Одной из естественных тенденций в развитии машин явилась тенденция к повышению их рабочих скоростей, мощностей и передаваемых сил. До Великой Октябрьской социалистической революции вопросы динамики машин и механизмов были развиты сравнительно мало. В основном изучалась динамика паровых машин, некоторые вопросы динамики поршневых двигателей внутреннего сгорания и теория регулирования неравномерности движения этих машин. Динамика технологических машин начала разрабатываться только после революции. Первые исследования по динамике технологических машин были посвящены сельскохозяйственным машинам. В основу их были положены труды акад. В. П. Горячкина. До 30-х годов нашего столетия работы по динамике машин и механизмов продолжали носить прикладной характер. Рассматривались отдельные задачи динамики применительно к авиадвигателям, сельскохозяйственным, текстильным, пищевым, горным и другим машинам. В основном рассматривались задачи кинетостатики, уравновешивания масс, подбора маховых масс и некоторые вопросы крутильных колебаний валов двигателей внутреннего сгорания. В период с 1930 по 1940 г. на основе развития теории структуры механизмов появляются работы более общего плана, в которых излагаются методы кинетостатического исследования как плоских, так и пространственных механизмов. Начинают развиваться методы динамического исследования зубчатых, кулачковых и других видов механизмов. [c.29]

Определение вибрационных характеристик планетарных механизмов на стадии их проектирования требует разработки и усовершенствования методов вибрационных расчетов. В статье описана методика расчета вынужденных поперечно-крутильных колебаний звеньев типового планетарного механизма [1]. [c.132]

Методы расчета крутильных колебаний силовых установок с линейными и нелинейными муфтами (в последнем случае — гра-фо-аналитические методы) рассмотрены в работе [107]. В работе [49 ] задача о вынужденных колебаниях систем с нелинейными муфтами решается по методу Б. Г. Галеркина [91] с использованием цепных дробей по В. П. Терских [107]. В указанных работах основное внимание уделено построению частотных характеристик систем и анализу этих характеристик, что используется для подбора опти мальных динамических параметров муфт. [c.211]

Расчету крутильных колебаний многомассовых систем с нелинейной муфтой без ограничителей посвящена работа [84]. Метод прямой линеаризации Я- Г. Пановко использован в работе [16] для исследования крутильных колебаний в механической двухмассовой системе с нелинейной муфтой. [c.211]

Как известно, метод крутильных колебаний может дать интересную информацию не только об упруго-вязких свойствах полимеров, но и о микроструктзфе, обусловливающей эти свойства. [c.56]

Рис. VII. 13. Схема метода крутильных колебаний для испытания недеформированных а) и однооснорастянутых (б) образцов

Расчет ошибок. При определении момента инерции звена методом крутильных колебаний вначале необходимо определить момент инерции / зажимного устройства (патрона), а затем уже момент инерции звена вместе с патроном (/ ). Момент инерции звена / получится как разность этих двух величин. Поэтому вычисление погреинэстей следует вести следующим образом. Вначале вычислить относительные ошибки в определении величин / и 1 . Выражение для относительной ошибки получаем, логарифмируя, а затем дифференцируя формулу 6. 22, [c.77]

Вязкость — одно из важнейших структурно-чувствительных свойств расплавленного чугуна, зависящее от его состава, природы, характера обработки в жидком состоянии (перегрева, модифицирования, вакуумирования, наличия группировок и включений, физических методов воздействия и т. д.). Динамическая вязкость Т1 измеряется в пуазах (П), т. е. в г/(см-с), что равно 0,1 Па-с кинематическая вязкость v = t) гу — в стоксах (Ст), т. е. в см /с. Наиболее надежным методом определения вязкости является метод крутильных колебаний. С повышением температуры вследствие уменьшения размеров группировок и доли разупорядоченных зон понижается общая гетерогенность расплава и уменьшается динамическая вязкость т). При изменении т), как и других структурно-чувствительных свойств расплавов, в процессе нагрева и охлаждения часто наблюдается явление гистерезиса или ветвления кривых, характеризующих производимые измерения кривая температурной зависимости т) чугуна при охлаждении расплава располагается ниже, чем при нагреве, т. е. отмечается гистерезис вязкости (положительный или отрицательный), когда вязкость при охлаждении больше или меньше, чем при нагреве. В большинстве случаев при небольшом перегреве над ликвидусом (Ainep) отмечается отрицательный гистерезис это может быть связано с разрушением и переходом в раствор взвешенных частиц, с изменением характера межчастичного взаимодействия в расплаве, процессом сольватации и др. [c.19]

Для определения момента инерции звена относительно оси вращения г воспользуемся методом крутильных колебаний. При этом применяются два типа приборов однониточные (монофиляр-ные), двухниточные (бифилярные), трехниточные (трифилярные). [c.42]

Эта трудность устранена в приборе, описанном Фромме-ром. [10]. Метод крутильных колебаний Фроммера дает результаты, практически не зависящие от частоты и амплитуды, если способы крепления образца позволяют пренебречь поглощением энергии в зажимах. Источником энергии является генератор звуковой частоты, позволяющий получать точно регулируемую частоту в пределах от 60 до 6000 гц. Применяемый усилитель имеет мощность 12 вт. Полюсные наконечники поляризованного электромагнита расположены вплотную возле небольшого куска сплава с низким гистерезисом, который припаян к торцу цилиндрического образца. Аналогичное устройство на другом конце образца служит приемником этот приемник соединен с четырехкаскадным усилителем. Амплитуды колебаний измеряются вольтметром через купроксный выпрямитель. Параллельно усилителю включен катодный осциллограф для определения формы волны и для проверки совпадения частоты колебаний в образце с приложенной частотой. Измерения производятся при все, частотах [c.251]

Существует много других методов расчета вала на поперечные и крутильные колебан 1я [45, 46, 55]. Они более сложны, чем энергетический метод, но позволяют определить как первую, так и последующие частоты колебаний. Их следует использовать при уточненных расчетах. Приближенно вторую частоту можно принять а 2 2(0i. Из этих соображений нельзя принимать коэффициент запаса /Скрт равным двум. [c.204]

Бесконечно малые деформации бесконечно тонкого первоначально цилиндрического стержня. Изгиб и кручение в случае изотропного и ненапряженного стержня. Изгиб напряженного стержня. Метод Граеезанда определения коэффициентов упругости проволоки. Изгиб горизонтальной проволоки от собственного веса. Продольные и крутильные колебания стержня. Поперечные колебания ненапряженного стержня. Поперечные колебания слабо напряженной и сильно напряженной струны) [c.354]

Большое значение при создании мощных поршневых и турбомашин имели исследования по колебаниям соответствующих упругих систем. Двигателестроительные заводы были пионерами разработки расчетов коленчатых валов и валопроводов на крутильные колебания. Наряду с применением способа конечных разностей был разработан метод цепных дробей, получивший развитие в научно-исследовательских институтах для расчета вынужденных и нелинейных колебаний, а также проектирования демпферов. Для крутильных, изгибных и связных колебаний успешно разрабатываются методы электромоделирования, позволившие заранее вычислять колебательную напряженность элементов конструкций при сложной структуре как самих упругих схем (например, свойственных вертолетным трансмиссиям), так и сил возбуждения, (например, характерных для многоцилиндровых поршневых машин). [c.38]

Укажем еще на один класс задач, которые решаются аналитически. Это задачи акустической оптимизации машинных конструкций, являющихся соединением однородных структур. В качестве примера можно привести крутильные колебания системы валов и колес, изображенной на рис. 7.38. Пусть, например, моменты инерции колес постоянны, а площади поиеречных сечений валов Si могут изменяться. Требуется найти такие 6, , которые давали бы минимальную массу при заданной собственной частоте. Схема решения этой задачи методом Лагранжа такая же, как и выше. Однако вместо уравнений типа (7.65), (7.66), (7.73) здесь получается система трансцендентных уравнений относительно неизвестных параметров решение которой значительно проще решения системы дифференциальных уравнений. По этой причине с вычислительной точки зрения часто бывает удобнее представить непрерывную конструкцию ступенчатой, т. е. соединением однородных структур. Получающиеся при этом решения обычно быстро стремятся к точному (непрерывному) при увеличении числа ступенек. На рис. 7.39 графически изображена ошибка полученного таким образом решения в % к точному решению (7.70) в зависимости от числа разбиений [c.265]

При классификации динамических моделей цикловых механизмов мы намеренно исключали из рассмотрения типовые расчетные схемы балок и рам, используемых при расчете изгибных колебаний звеньев, имея в виду, что изгибные колебания, как правило, носят более локальный характер и в значительно меньшей степени связаны со спецификой динамики цикловых механизмов, освещаемых в данной книге. Последнее позволяет решать эти задачи с помощью известных методов, хорошо изложенных в книгах и справочной литературе по прикладной теории колебаний [2, 7, 11, 651. Тем не менее, при определенных условиях может оказаться, что изгибные и крутильные колебания до лжны рассматриваться в рамках единой динамической модели (см. п. 5). [c.53]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...