Колебания мостов

Вклад в науку о подобии сделали такие ученые, как Коши, который установил законы звуковых явлений в геометрически подобных телах (на основе уравнений движений упругих тел) Гельмгольц, который определил условия подобия гидродинамических явлений Филлипс, установивший законы колебаний мостов, и др. [c.9]

Общеизвестно, что раскачать тяжелый язык самого большого колокола может даже малолетний ребенок, если он будет тянуть за веревку пе как попало, а в темпе собственных качаний колокола в этом случае действие отдельных (пусть даже малых) толчков суммируется и вызывает значительные по амплитуде вынужденные колебания. История знает много примеров, наглядно подтверждающих явление резонанса обрыв цепного моста во времена наполеоновских войн в Испании или аналогичное происшествие с Египетским мостом через Фонтанку в Петербурге — все это следствия совпадения периода отбивания шага при церемониальном марше с периодом собственных колебаний мостов. [c.155]

Периодические движения различных деталей двигателей, станков и других машин и механизмов приводят, независимо от характера внешних сил, к возникновению периодически изменяющихся инерционных усилий, действующих как на сами движущиеся детали машины или механизма, так и на станины, фундаменты или конструкции, связанные с машиной. Эти инерционные усилия рассматриваются как внешние при определении внутренних усилий взаимодействия между частицами тела. Внешние силы, действующие на детали или на конструкцию в целом, также могут изменяться периодически так действует давление горючей смеси на поршень, стенки и дно цилиндра в двигателях внутреннего сгорания, сопротивление штампуемой массы на рабочие органы штамповочных машин и молотов и т. п. Колебания, приводящие к появлению периодически меняющихся напряжений, могут возникнуть вследствие взаимодействия упругого тела с окружающей средой крыло самолета, лопатка турбины, гребной винт судна, движущиеся поступательно относительно жидкой или газообразной среды, приходят при некоторых условиях в колебательное движение вследствие автоматического изменения угла атаки, инициируемого сопротивлением среды при наличии восстанавливающих упругих усилий колеблющегося тела. К такому типу движений, входящих в класс так называемых автоколебаний, относятся и колебания мостов, мачт, градирен, проводов в воздушном потоке. Периодически изменяющиеся напряжения в телах могут возникнуть также при периодическом изменении температурных и лучевых полей. [c.288]

V. КОЛЕБАНИЯ МОСТОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПОДВИЖНОЙ НАГРУЗКИ 15. Невесомый мост [c.172]

Заметим, что при оценке влияния инерции движущихся по мосту паровоза и вагонов нужно принимать во внимание лишь массу колесных скатов. Массы остальных частей, благодаря действию рессор, принимают в колебании моста малое участие, так как частота собственных колебаний моста (если пролет не очень велик) в несколько раз превосходит частоту собственных колебаний паровоза и вагонов ). [c.176]

Из таблицы предыдущего параграфа видно, что периоды колебаний мостов с пролетами 60—100 м. колеблются в пределах от 1/6 до 1/4 секунды. При значительных скоростях примерно за такой же промежуток времени колеса, снабженные противовесами, могут совершать полный оборот. Вследствие совпадения частоты свободных колебаний моста с угловой скоростью колес, имеющих противовесы, получится явление резонанса. Амплитуда колебаний, вызываемых силами инерции противовесов, может при та их условиях достигнуть весьма значительной величины. Для исследования этих колебаний применим общий прием. [c.176]

При существующих размерах противовесов и при обычных скоростях движения сила F может достигать 5000 кг для паровозов скорых поездов и 3500 кг для товарных паровозов. Силой, вынуждающей колебания моста, явится вертикальная составляющая силы F. Если для простоты положим, что в момент входа колеса на мост противовес занимает низшее свое положение, и обозначим через ш угловую скорость вращения колеса, то интересующая нас вертикальная [c.176]

Выше было уже упомянуто, что при больших скоростях паровоза угловая скорость о) может быть примерно той же величины, что и частота основных колебаний моста а величина р, следователь- [c.177]

Обращаясь теперь к тем дополнительным прогибам, которые обусловлены колебаниями моста, рассмотрим отдельно опытные данные для мостов со сплошной стенкой и для сквозных ферм. В первом случае мы имеем сравнительно малый период собственных колебаний. Время одного оборота колес паровоза даже при больших скоростях оказывается значительно превосходящим период соб- [c.401]

И. О вынужденных колебаниях призматических стержней. (Приложение к исследованию колебания мостов.) Известия Киевского политехнического института, 1909, год 9, книга 4, стр. 201—252. Отд. оттиск, Киев, 1909, 50 стр. [c.688]

Для крановых мостов с практически достаточной точностью у = Б,5-где Т - период собственных колебаний моста с тележкой без груза, расположенной в середине пролета, с [О. 21 ]. [c.63]

Кажется, во времена наполеоновских войн в Испании через какой-то мост шел отряд войска, твердо отбивая шаг (вероятно, на мосту или за мостом стояло какое-нибудь важное начальство). Мост был цепной, лихо отбиваемый шаг как раз пришелся в такт с периодом колебаний моста, размахи увеличились настолько, что цепи оборвались и мост обрушился в реку. После того во всех армиях держалось правило — при переходе через мост не идти в ногу и шаг не отбивать но лет шестьдесят тому назад в тогдашнем Петербурге был через Фонтанку цепной мост, который назывался Египетским, шел через него эскадрон гвардейской кавалерии, не помню какого полка, лошади хорошо обученные, особенно стройному церемониальному маршу, шли в ногу, отлично отбивая шаг, который и совпал в такт с колебаниями моста,— цепи лопнули, мост обрушился в воду, погибло чуть ли не 40 человек . Деление резонанса получило лишний раз наглядное подтверждение . [c.182]

С поперечными колебаниями мы встречаемся при расчете различного рода балок, подвергающихся действию переменных поперечных сил, при исследовании колебаний мостов и железнодорожных рельсов под действием подвижных нагрузок, при изучении вибраций, возникающих в корпусе судов под действием сил инерции неуравновешенных час-. в х [c.333]

Выше было рассмотрено лишь статическое действие нагрузки, величина и положение которой меняются со временем столь незначительно, что можно пренебречь влиянием сил инерции и динамическим эффектом нагрузки. При статическом действии нагрузки мы считали, что нагрузка медленно изменяется от нуля до конечного своего значения. Нередко мы встречаемся с динамическим действием нагрузки, которая зависит от времени, быстро меняясь и вызывая в элементах конструкций ускорения и силы инерции. Подвижная нагрузка (поезд, автомобиль) меняет свое положение на балке, вызывая и ударные эффекты (ввиду наличия выбоин в пути, выбоин в бандажах колес и т. д.). Продолжительность действия ударных нагрузок т может быть мала по сравнению с периодом собственных колебаний системы Т (так, продолжительность прохождения колесом выбоины в 10 см при скорости 72 км ч будет т = 0,005 с, а период колебаний моста пролетом / = 20 м будет Т = 0,09 с, и в таком случае динамическую нагрузку можно принимать очень кратковременной или, в пределе, мгновенной). Встречаются динамические продолжительные нагрузки, промежуток действия которых в несколько раз более периода собственных колебаний системы (например, действие меняющегося по величине давления ударной волны атомного взрыва может быть в промежутке времени, равным т=1 с, т. е. почти в 10 раз более указанного периода колебаний моста). Нередко имеют место повторные динамические нагрузки (повторные удары колес подвижного состава о стыки рельсов). Особенно неблагоприятное действие оказывают периодические повторные удары. [c.327]

Динамическая жесткость мостов характеризуется временем затухания колебаний мостов в вертикальной плоскости, которые возникают при снятии нагрузки, прн затормаживании груза во время его подъема илн спуска. Время затухания колебаний определяется временем с начала колебаний до того момента, когда размах колебаний моста посредине пролета не уменьшается до 1 мм. Как было установлено, время затухания колебаний мостов не должно превышать 15—20 сек, так как часто повторяющиеся длительные колебания ухудшают и затрудняют работу крановщика. [c.96]

Испытания опытных образцов показали, что время затухания колебаний мостов кран-балок малых пролетов всех грузоподъем- [c.96]

При уменьшении веса груза время затухания колебаний мостов резко падает. Так, например, при весе груза 0,5 от наибольшего время затухания колебаний мостов уменьшается в 3—4 раза. Таким образом, при обычных условиях работы время затухания колебаний мостов очень редко будет выходить за пределы 10 сек. [c.97]

Для сравнения следует указать, что время затухания колебаний мостов нормальных двухбалочных кранов с коробчатыми балками грузоподъемностью 5 т и пролетами свыше 16,5 м равно 20—30 сек. [c.97]

Продолжала интересовать инженеров и проблема поперечных колебаний мостов под подвижными нагрузками. В 1905 г. А. Н. Крылов дал полное решение этой задачи ), пренебрегая массой катящейся нагрузки и приняв, что постоянная сила движется по призматической балке с постоянной скоростью. Был рассмотрен также и случай пульсирующей нагрузки, имитирующий движение по мосту недостаточно уравновешенного паровоза ). Исследование показало, что пульсирующая сила способна возбудить значительные колебания в условиях резонанса. Эта задача повторно была рассмотрена Инглисом ), принявшим во внимание при некоторых упрощающих допущениях также и влияние катящейся массы. В общем виде оценка влияния катящихся масс была выполнена А. Шалленкампом ), который провел и опыты с маломасштабной моделью, чтобы убедиться в соответствии своих теоретических вычислений с экспериментальной кривой прогибов. В Стэнфорд-ском университете Р. G. Эйри, Джордж Форд и Л. G. Якобсен поставили теоретическое и экспериментальное исследование колебаний, производимых в неразрезной двухпролетной балке двин<у-щейся по ней силой ). [c.502]

Первые исследования вибраций корабля были проведены, вероятно, О. Шликом ), сконструировавшим специальный прибор для их записи ) и определившим экспериментально частоты для различных форм таких вибраций. А. Н. Крылов в своем курсе дает теоретический анализ свободных колебаний корабля. Корабль рассматривается им как балка переменного поперечного сечения он пользуется в расчете приближенным методом Адамса ) для интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений. Около того же времени Крылов заинтересовался колебаниями мостов и опубликовал упомянутую раньше (см. стр. 502) статью о вынужденных колебаниях балок, возбуждаемых подвижными нагрузками. Использованный в этой статье метод был применен впоследствии в анализе продольных колебаний цилиндров и в измерении давления газа в орудиях ). [c.523]

Если теперь обратиться к другому крайнему случаю, когда вес катящегося груза можно считать малым по сравнению с весом балки, то здесь главную роль играют колебания, возникающие при движении груза ="). Амплитуда этих колебаний определяется величиной отношения п Т (2//г), где Т — период собственных колебаний моста и Ijr — время, нужное для пробега грузом пролета моста. Подсчеты показывают, что п — малое число, убывающее с увеличением пролета. (Для 1= 0 м и У=30 Mj eK можно считать /г=0,07 при /=100 м и F=30 Mj eK /г=0,04.) Динамический прогиб можно приближенно определить по формуле /д=/ст(1+/г). [c.398]

Если бы ветровые связи работали лишь при действии ветра, то за допускаемое напряжение следовало бы выбрать постоянную величину 14 кг мм , на которой мы остановились при составлении основной формулы (6). В действительности в связях возникают усилия от целого ряда других причин от вертикальных сил, от ударов подвижной нагрузки в горизонтальном направлении (эти удары должны иметь особенно существенное значение в мостах малых пролетов), от колебаний моста в горизонтальной плоскости. Колебания эти могут быть особенно опасными в случае мостов больших пролетов, когда ширина моста мала по сравнению с пролетом и жесткость моста в боковом направлении мала по сравнению с жесткостью в вертикальной плоскости. Исходя из этих соображений, приходится от постоянных значений для Ri отказаться и перейти к переменным значениям, меняющимся в зависимости от пролета и условий работы частей. Для получения иногда прибавляют к величине основного напряжения R некоторую постоянную величину (например, в швейцарских нормах принимается Ri = (R- -l) кг1мм ,ъ прусских нормах jRi=(jR+l,5) KajMM ). Мы полагаем более правильным для получения Ri увеличить напряжение R, найденное по формуле (6), в определенном процентном отношении. Основываясь на существующих нормах, считаем возможным допустить в поясах ферм при совместном действии вертикальной нагрузки и ветра напряжения Ri, превосходящие напряжения R на 25% ). Наибольшее значение Rt, получаемое таким образом для элементов поясов, принимаем за допускаемое напряжение и для ветровых связей. Отметим здесь желательность учета работы связей от вертикальных нагрузок, так как есть основание думать, что в мостах больших пролетов сравнительно малой ширины, благодаря боковым колебаниям, ветровые связи испытывают весьма большие динамические напряжения. [c.415]

Предел упругости в случае чистого сдвигг 68. 75. 84 Принцип возможных перемещений 597 Причины, вызывающие колебания моста 402 —. — разрушение железнодорожных осей 661 [c.703]

Представьте себе, и это действительно бывало при некоторых катастрофах, что по мосту проходит военный отряд, идущий в ногу. Отдельные толчки, производимые при этом, не оказывают сколь-нибудь заметно1Х) действия. Но если случайно период этих ритмическихтолчков совпадает с периодом колебаний моста — а это, особенно в цепных мостах, может случаться очень легко, — то наступает явление резонанса. [c.93]

Я думаю, что вам теперь также стадо ясным, почему случаи, подобг ные описанному, казались непонятными и загадочными. Конструкторы рассчитывали прочность своих мостов исключительно статически, т.е. они принимали во внимание только постоянную нагрузку, и с этой точки зрения их расчеты были совершенно правильны. Они не учитывали и даже не напали на мысль о, необходимости учета ритмически изменяющейся нагрузки, с одной стороны, и колебаний моста — с другой. Их кругозор был ограничен и не охватывал явлений во всем их разнообразии. Но нашлись люди с широкой теоретической подготовкой, для которых звучание струны и колебания моста являлись лишь частными случаями, охватываемыми одним общим законом, и вопрос был решен . [c.94]

Предельная величина максимальной динамической силы перекоса обусловлена силой сцепления ведущего колеса с рельсом. Как известно, при мгновенном приложении постоянной нагрузки на систему с одной степенью свободы и действия этой нагрузки в течение промежутка времени, превышающего полупериод колебаний, максимальное усилие в упругой связи равно удвоенной приложенной нагрузке [7]. Распространяя это положение на принятую расчетную модель крана и принимая во внимание, что время пуска и торможения крана значительно больше полупе-риода колебания моста, можно сделать вывод, что максимальная динамическая сила перекоса не превышает предельную силу перекоса, которая равна удвоенной силе сцепления колеса с рельсом, меньшей приведенной массы, т. е. [c.363]

Смотреть страницы где упоминается термин Колебания мостов : [c.219] [c.520] [c.139] [c.336] [c.399] [c.402] [c.403] [c.450] [c.325] [c.22] [c.401] [c.405] [c.97] [c.359] [c.360] [c.367] [c.321] [c.118] [c.139] [c.422] [c.308]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...