Резонанс в зданиях

Значительный интерес как для технических приложений (снижение риска возникновения нежелательных резонансов в конструкциях), так и для фундаментостроения и сейсмостойкого строительства (выработка комплексов защитных инженерных мероприятий по снижению опасных сейсмических воздействий на здания и сооружения) представляет проблема резонансного взаимодействия ограниченных и полуограниченных тел. В частности, большой интерес вызывают низкочастотные [13, 20, 22, 35, 36, 38-41] и высокочастотные изолированные резонансы [10, 11, 15], поскольку они оказывают значительное влияние на прочностные характеристики контактирующих тел. [c.7]

За распространением колебаний в фундаменте обычно бывает трудно проследить. В зданиях имеет место сложное взаимодействие продольных и поперечных колебаний в отдельных частях конструкции, причем часто встречается местный резонанс. Этот последний легче устранить изменением массы и жесткости колеблющихся частей, чем путем изменений в самой машине. В почве колебания распространяются в виде продольных, поперечных и поверхностных волн, из коих каждая распространяется самостоятельно с особой скоростью. Наибольшей скоростью обладают продольные волны, тогда как поперечные распространяются несколько медленнее оба вида волн являются объемными. Поверхностные волны распространяются значительно медленнее и остаются на поверхности, не проникая значительно вглубь. Они обычно являются наиболее неприятными, так как благодаря распространению в плоскости уменьшение амплитуды с увеличением расстояния является менее значительным. Поверхностные волны особенно сильны в сырой, мягкой земле, легко сдвигающейся образованию волн препятствуют возможно глубокие фундаменты (например, на сваях) и воздушные зазоры вокруг фундамента, благодаря которому устраняется непосредственное соединение верхней части фундамента с прилегающей почвой. [c.517]

Явление резонанса может быть причиной разрушения машин, зданий, мостов и других сооружений, если собственные частоты их колебаний совпадут с частотой периодически действующей силы. Поэтому, например, двигатели в автомобилях устанавливаются на специальных амортизаторах, а воинским подразделениям при движении по мосту запрещается идти в ногу. [c.220]

Периодически изменяющиеся в механизмах динамические силы воспринимаются станиной через кинематические пары, связанные со стойкой, и передаются на фундамент машины и перекрытие здания (или корпус автомобиля, самолета, теплохода и т. п.), в котором установлена машина. Динамические давления, передающиеся на станину, могут вызвать вибрационные явления в звеньях машины, раме и перекрытии, на котором она установлена. Эти вибрационные явления увеличивают напряжения в некоторых деталях машины и ее раме или перекрытии, а близость к зоне резонанса может вызвать появление напряжений, выходящих за пределы допустимых величин. Поэтому стремятся полностью или частично погасить указанные динамические давления, добиваясь того, чтобы на раму и далее на фундамент машины передавались давления, постоянные по величине и направлению. Высказанное пожелание может быть учтено еще в процессе проектирования машины при рациональном подборе масс движущихся звеньев и проектировании специальных противовесов. [c.399]

Наиболее типичными причинами вибрации в эксплуатации являются неравномерный износ н частичное разрушение рабочих лопаток, дисков и покрышек, износ вкладышей подшипников, ослабление крепления рабочего колеса на валу, нарушение уравновешенности рабочего колеса после наплавки металла на лопатки или нх замены (полной или частичной), коробление колеса из-за неравномерного обогрева, вследствие резонанса между дымососом или вентилятором с рядом работающими машинами или строительной частью здания. [c.428]

С вредными проявлениями резонанса приходится, например, встречаться при установке неуравновешенных машин на фундаменте без достаточно хорошей амортизации. Если частота колебаний, передающихся от машины фундаменту здания, совпадает с собственной частотой колебаний отдельных частей здания, особенно верхних этажей и перекрытий, то в результате длительной работы машины могут возникнуть значительные амплитуды колебаний. В ряде случаев это приводит к постепенному разрушению здания оно оседает и даёт трещины. Можно привести много примеров поломок коленчатых валов машин, гребных винтов у судов, воздушных винтов у самолётов, которые вызываются явлением резонанса. [c.23]

Шум при работе В. Никаких общих методов, гарантирующих бесшумную работу В., указать нельзя. Влияние акустики помещения, где работает В., влияние резонанса могут оказаться настолько сильными, что один и тот же В. мошет в одном месте работать практически бесшумно, а в другом издавать сильный шум. Тем не менее практика выработала ряд мер, применение к-рых приводит в большинстве случаев к работе с весьма незначительным шумом. Для того чтобы установка работала бесшумно, скорости воздуха и внутри В. и в линии д. б. невелики. Поэтому там, где особенно существенно иметь бесшумную установку, следует устанавливать большие В., заставляя их работать с малой нагрузкой. Для достижения бесшумной работы осевого В. следует работать на небольших окружных скоростях, создавая напор за счет ширины лопастей, увеличения их числа и в случае необходимости — за счет их последовательного включения. Профилированные лопасти, имеющие лучшие условия обтекания, создают при прочих равных условиях меньшие местные скорости поэтому с точки зрения бесшумности им д. б. дано предпочтение ио сравнению с профилями ив листового материала. У центробежных В. лопатки, загнутые назад, работают при всех прочих равных условиях с меньшими скоростями протекания воздуха в кожухе, чем лопатки, загнутые вперед. Поэтому в центробежных В. для бесшумной работы следует устанавливать большое количество лопаток, загнутых назад. Кроме этих положений для бесшумной работы В. следует тщательно сбалансировать рабочее колесо делать переднюю и заднюю боковины В. возможно более жесткими во избежание вибраций между В. и полом здания (фундаментом) проложить изоляционную прокладку (пробка, войлок, асбест) между В. и воздухопроводной линией вставлять мягкий (холщевый, резиновый и т. д.) участок во избежание передачи вибрации в линию. Опыт показывает, что при слишком малой ширине зазора у языка г (фиг. 5) спирального кожуха В. возникает при малых расходах сильный шум во избежание его ширину зазора следует делать побольше. [c.252]

Результаты 350 имеют важное значение для объяснения поведения пористых тел по отношению к звуку. Тиндаль показал, что во многих случаях звук проникает в подобные тела более свободно, чем можно было бы ожидать, хотя он отражается от тонких слоев непрерывного твердого вещества. С другой стороны, стог соломы, повидимому, представляет весьма совершенное препятствие. Возможно, что пористые стены дают ослабленное отражение, так что внутри здания, ограниченного такими стенами, резонанс менее продолжителен, чем он был бы в случае, если бы стены состояли из непрерывного вещества. [c.319]

Наиболее интересным в плане получения самых разнообразных дифракционных характеристик, но и в то же время наиболее трудным для анализа является резонансный случай, в котором длина волны возбуждения соизмерима с периодом решеток. До широкого внедрения в практику расчетов средств электронно-вычислительной техники исследования в резонансной области обычно замыкались на анализе некоторых частных или предельных ситуаций [30—41]. Вынужденные довольствоваться малым, авторы указанных и других работ заложили прочный фундамент, на котором строится современное здание теории дифракции волн на периодических решетках в резонансной области частот. Действительно, практически в каждом широко используемом сегодня методе построения математических моделей для численных экспериментов на ЭВМ явно просматривается влияние идей и результатов, полученных в 40—60-х годах. Прежде всего это касается метода частичных областей (методов переразложения, сшивания) (25, 42—46], методов теории потенциала (интегральных уравнений) 17, 47—521, модифицированного метода Винера — Хопфа — Фока [53— 56], модифицированного метода вычетов [54], метода полуобращения матричных уравнений типа свертки [25, 57, 58]. Подобная преемственность наблюдается и в желании глубже проникнуть в суть явлений и эффектов, обнаруживаемых при исследовании процессов дифракции волн на решетках различных типов и геометрий в резонансной области частот. Вслед за работами Л. Н. Дерюгина [59, 60], в которых впервые на одном частном примере теоретически проанализированы поверхностный и двойной резонансы в отражательной решетке, появились работы с результатами всестороннего аналитического и численного исследований явлений аномального рассеяния волн в области точек скольжения (на рэлеевских длинах волн) [25, 61—65], полного резонансного прохождения [25, 66, 67] и полного резонансного отражения [7, 25, 29, 53, 57, 64, 68—77] плоских волн в случае полупрозрачных решеток, полного незеркального отражения волн отражательными решетками [25, 78—88] и т. д. [c.7]

Работа машинного агрегата сопровождается динамическими воздействиями его.на окружающую среду. Гфи относительном движении звеньев усилия в кинематических парах изменяются, что приводит к переменному нагружению стойки механизма. Вследствие этого фундамент, на которо.м установлен машинный агрегат, испытывает пиклически изменяют,иеся по величине и направлению силы. Эти силы через фундамент передаются на несущие конструкции здания, соседние машинные агрегаты и приборы и приводят к колебаниям и вибрациям. Неравномерность движения звеньев механизмов приводит к возникновению дополнительных сил инерции. Эти силы увеличивают колебания и вибрации звеньев механизма и машины в целом и сказываются на точности их работы. Если амплитуда колебаний достаточно велика (например, при работе в зоне резонанса), то в деталях звеньев возникают напряжения, превышающие допускаемые, что приводит к их разрушению. Вибрации — это причина выхода из строя деталей самолетов и вертолетов, элементов газовых и паровых турбин, неточностей в работе станков, роботов и т. п. [c.351]

Звукоизоляция студий определяет максимально допустимый уровень акустических шумов, ограничивающий передаваемый динамический диапазон сигнала снизу. Так как этот уровень мал (не должен превышать 30 дБ), то необходимо принимать меры в отношении тщательной изоляции студий от шума. Радиодома и телецентры должны располагаться на тихих улицах. Студии должны располагаться в уединенных местах зданий, подальше от проезжей части наиболее тихой улицы. Предпочтительны первый и цокольный этажи. Студии должны быть удалены от шумных помещений. Нельзя располагать студии в смежных помещениях. Должны применяться специальные двойные двери с уплотнителями (рис. 8.3а), плавающие полы и подвесные потолки (рис. 8.4). Студии первого и цокольного этажей должны иметь отдельный фундамент, изолированный от основного. Все студии снабжаются тамбурами для прохода в них из коридоров, аппаратные должны быть отделены от студий просмотровым окном из трех рам с непараллельными стеклами во избежание резонанса объема между стеклами (рис. 8.36). [c.197]

Причина вибраций может заключаться и не в самой машине, а вне ее (дал<е в другом здании), откуда волны колебательных движений передаются через землю. Возникают вибрации и в неуравновешенной части какой-нибудь другой машины. В этом случае решающее значение имеет резонанс свободных колебаний частей станка на эти приходящие со стороны колебания (совпадение частоты). Колебания от такого источника распространяются по земле в разные стороны. Но лишь там, где колебания находят резонирующую им частоту в какой-нибудь части другого станка, они раскачивают ее свободные колебания. Если нельзя 74 устранить нхточннк сильных колебаний, то на их [c.74]

Вертикальные колебания покрытия цеха. После установки на заводе нового молота с повышенным числом ударов в минуту появились опасные колебания покрытия цеха, выполненного в виде стальной конструкции шедового типа, несущими элементами которой служили стальные фермы, опирающиеся на стены здания. Размах колебаний покрытия достигал 3 мм при частоте 6 гц, а подвешенных к фермам труб — до 5 мм. Молот был остановлен и действовал только в период измерений. Конструкторское бюро завода, исходя из предположения, что причиной вибраций являются периодические удары молота, запроектировало дорогостоящее усиление покрытия. Обследование показало, однако, что виновником колебаний покрытия оказался плохо уравновешенный тяжелый шкив на подвешенном к покрытию трансмиссионном валу, приводящем в движение новый молот. Число оборотов этого вала точно совпало с основной частотой свободных колебаний покрытия и имел место острый резонанс. Замена приводного мотора на другой, с несколько меньшим числом оборотов в минуту, полностью решила вопрос. На рис. 4 показаны две виброграммы с одинаковым масштабом увеличения. Представитель института, руководивший обследованием, произвел на заводе впечатление волшебника, между тем очевидно, что вопрос был самый элементарный и мог бы быть решен инженерами завода, если бы они владели основами теории колебаний. [c.26]

Вообще говоря, оба вида колебаний встречаются одновременно. Более высокая частота выражается, главным образом, в виде неприятных шумоз, тогда как более низкие частоты, обычно обладаюшие значительной энергией и амплитудой, могут вызвать благодаря резонансу опасные силы и движения даже в отдаленных зданиях. Сотрясение, создазаемое уличным движением, часто наносит вред зданиям, обусловливает порчу газопроводных труб и т. п. Уничтожение уличного шума необходимо также по гигиеническим соображениям. Сотрясен 1я и колебания вредно отзываются на к. п. д. самой машины и часто умень-шают продолжительность ее жизни. [c.515]

Регулирование при помощи изолирования и заглушения. Недостающее уравновешивание машин в особенности тогда вредно, когда рама и фундамент связаны непосредственно с большими телами, способными колебаться, например с плывучим или содержащим грунтовую воду грунтом, с большим зданием, с кораблем или другим каким-либо механизмом передвижения, потому что тогда в этих способных колебаться телах тем легче получается резонанс, чем выше число колебаний машины. При не-доста очном заглушении эти колебания могут быть очень неприятными и вредными и распространяться далеко. [c.640]

Опасность разрушения зданий увеличивается, когда период колебаний грунта становится близким к периоду собственных колебаний здания. В результате резонанса возрастают амплитуды колебаний, величина которых обычно в 2—3 раза превосходит амплитуды колебаний при его отсутствии. В связи с тем что при взрьь [c.61]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...