Механические колебания Виды колебаний

В образцах в зависимости от их форм и размеров, типа возбудителя и приемника, способа крепления и схемы приложения динамической нагрузки можно возбуждать продольные, изгибные, крутильные и более сложные виды колебаний. Данный метод можно использовать также при вибрационных испытаниях крупногабаритных изделий, однако при этом существенно изменяется методика испытаний, способы приложения нагрузок, а также способы возбуждения и регистрации колебаний. Метод используется также при оценке интегральной жесткости крупногабаритных конструкций [11, 22] и не может быть использован при локальном определении физико-механических характеристик в изделии. Для практического применения этого метода необходимо знать геометрические размеры изделия и плотность материала, обеспечить условия закрепления изделия на опорах и преобразователей на изделии, а также нормальные температурно-влажностные условия окружающей среды. [c.87]

Колебания при обработке металлов резанием определяются возмущающими силами и свойствами упругой системы соотнощение между этими параметрами определ-яет возможность возникновения вибраций при резании и их интенсивность — амплитуду и частоту. Возмущающие силы в зависимости от физического существа механизма возбуждения вибраций, действующего на упругую систему станок —деталь — инструмент, могут создавать автоколебания и вынужден-ные колебания. Кроме этого, при отдельных видах механической обработки существенное значение иногда приобретают другие виды колебаний, обусловленные, например, мгновенным приложением и снятием силы, что имеет место при врезании и выходе инструмента в начале и конце механической обработки заготовки. [c.12]

Если ИД имеет параболическую механическую характеристику вида (8-114), то для определения предельной амплитудно-частотной характеристики СП при объединении ИД на дифференциальном редукторе можно воспользоваться формулами (8-140), (8-141) и (8-158) — (8-163). Таким образом, при объединении двух одинаковых ИД на симметричном дифференциальном редукторе, как и при жестком соединении валов ИД, можно в раз увеличить максимально возможные значения скорости, ускорения и предельной амплитуды колебаний выходного вала СП по сравнению с приводом, включающим один ИД. Однако при объединении ИД на дифференциальном редукторе соответствующие оптимальные передаточные числа по каждому каналу в 2 раза больше, чем в СП с жестко соединенными валами ИД, и в / 2 раз больше по сравнению с СП, включающим один ИД. Поэтому при прочих равных условиях при объединении ИД на дифференциальном редукторе достигается наибольшая кратность регулирования скорости выходного вала СП. [c.476]

Исследованная идеализированная модель упругой механической системы позволила выявить три вида колебаний. В действительности возможно большее количество тонов упругих колебаний. [c.93]

Стол представляет собой акусто-механический фильтр, позволяющий гасить механические и акустические колебания в достаточной степени для изготовления отражательных голограмм размером более 1 Х0,75 м при времени экспонирования до 2,5 мин. Закладные части (рис. 45) позволяют жестко закрепить на столе конструктивные элементы — рельсы, рейтеры, рамы, подставки различных размеров. При необходимости подачи света от лазера в плоскость стола сверху закладные части позволяют закрепить систему колонн с поперечными балками и плитами наверху, на которых устанавливают оптические элементы. Если используемые лазеры не требуют систематической подстройки, регулировки и другого обслуживания, их тоже можно размещать в верхнем ярусе, что освобождает рабочую поверхность стола для других элементов. Полые колонны и направляющие трубы больших рейтеров заполняют песком. Общий вид стола с лазерами и сферическим зеркалом диаметром 1,3 м показан на фото 2. [c.90]

Что касается видов колебаний, то существует один вид разложения, который сразу привлекает внимание по динамическим соображениям. В механике основным типом колебаний является так называемое гар.моническое колебание, графически изображаемое синусоидальной кривой (рис. 3, стр. 24). Мы встречаемся с таким колебанием в случае маятника и во всех других случаях свободно колеблющегося тела или механической системы, обладающей только одной степенью свободы. Более того, можно показать, что если трением можно пренебречь, то самое сложное колебание любой системы можно рассматривать как составленное из ряда гармонических колебаний, каждое из которых при соответственных условиях могло бы быть возбуждено независимо. Причина особой роли гармонических колебаний в механике заключается в том, что это единственный тип колебаний, характер которого абсолютно не изменяется при передаче от одной систе.мы к другой. Это положение будет более подробно рассмотрено в следующей главе. [c.14]

Определение нагрузок при резонансе колебаний. Исследование колебаний различных видов при дорожных испытаниях автомобиля требует особого подхода. Надо помнить, что автомобиль представляет собой сложную механическую систему, в которой сосредоточенные и рассредоточенные массы соединены упругими связями с различной степенью жесткости. Если частота собственных колебаний ряда деталей или агрегатов автомобиля совпадает с частотой изменения внешней возмущающей силы, [c.91]

Выражение для определения излучаемой удельной механической мощности ультразвуковых колебаний четверть и полуволнового преобразователя в режиме одностороннего излучения имеет вид [c.75]

Этот вид колебаний фундаментально исследован Рэлеем 146]. Однако математический анализ механической колебательной системы, состоящий из преобразователя, концентратора и резонирующего стержня со специфическими граничными условиями на концах, весьма затруднен. Приемлемого решения до настоящего времени еще не предложено. Поэтому стержень, передающий энергию в зону сварки, рассматривается как отдельное звено. Для расчета собственной частоты такого однородного стержня используется уравнение собственных колебаний стержня [c.82]

Сравнивая две системы и уравнения (272) и (2726), нетрудно видеть, что два различных по своему физическому содержанию явления (механические и электрические колебания) описываются одинаковыми по форме уравнениями. Это значит, что электрическая модель производит решение уравнений, описывающих реальное явление, т. е. она является вычислительной машиной. [c.238]

Вид кривых, полученных в результате эксперимента, свидетельствует о том, что неустойчивое движение наблюдается не только в диапазоне скоростей, соответствующих релаксационным колебаниям. Релаксационные колебания с увеличением скорости могут плавно, без скачков, с постепенно возрастающей амплитудой, переходить в колебания гармонического типа. Переходная скорость, соответствующая точке а на графике (фиг. 4), зависит от конкретных значений параметров механической системы. Рост амплитуды релаксационных колебаний вблизи переходной скорости позволяет сделать вывод о том, что при еще меньших скоростях должен быть минимум амплитуды релаксационных колебаний. Уменьшение амплитуды релаксационных колебаний при сухом и граничном трении [5], наблюдаемое при малых скоростях из-за уменьшения времени неподвижного контакта, должно иметь место и при смешанном трении. В данном случае сила трения покоя, определяющая момент срыва ползуна, являясь функцией действительной контактной деформации, зависит от времени, в течение которого смазка выжимается из пространства между поверхностями трения. [c.59]

Для расчета собственных механических частот симметричного сердечника, вследствие симметричных свойств некоторых видов колебаний (рис. 5-10), можно ограничиться изучением только одного квадранта сердечника. [c.227]

Таким образом, на основании упомянутых гипотез для колебаний вида 55, симметричных относительно направления ярма и стержня, можно составить эквивалентную механическую схему, изображенную на рис. 5-11. [c.227]

Для колебаний вида зи, симметричных относительно направления ярма и несимметричных относительно направления стержня, действительна механическая эквивалентная схема, приведенная на рис. 5-12. Предельные [c.229]

К трибометрии относятся анализ условий равновесия, вероятность возникновения в тех или иных точках сил реакции, возможность проявления в контакте сил диссипативного характера - сил трения, особенно при основных видах движения (скольжении, качении). Применительно к задачам трения, изнашивания, смазки и теплообразования рассматриваются законы сохранения энергии, импульса, а также механическое подобие, релаксационные колебания при трении, знакопеременное трение и др. [c.16]

П. р. — механическая колебат. система с распределенными параметрами, т. е. с бесконечным числом собств. частот. Электрически возбуждаются только те из них, при к-рых на электродах образуются переменные заряды (напр., в П. р. в виде стержня с продольными колебаниями возбуждаются колебания только с нечетным числом полуволн между его концами, рис. 2). Ток, обуслов.тенный этими зарядами, складывается с током через Со, и вблизи резонанса эквивалентная схема 1. р. имеет вид контура (рис. 3). Эффективные величины Сд и д, наз. динамич, емкостью и индуктивностью, связаны с массой, упругостью, диэлектрич, проницаемостью и пьезоэлектрич. константами кристалла [c.254]

Ультразвуковая сварка (115). Применяемые для сварки ультразвуковые колебания получают путем преобразования электрических колебаний в механические. Эти ультразвуковые колебания вводятся в виде продольной волны перпендикулярно к плоскости соединения в верхнюю соединяемую деталь. В плоскости соприкосновения вследствие внутреннего трения в материале выделяется тепловая энергия, под действием которой соприкасающиеся поверхности соединяемых деталей нагреваются до термопластичного состояния, после чего под давлением их сваривают между собой. При этом различают ультразвуковую сварку в "ближнем" и "дальнем" полях (рис. 5.12). Этот способ применяют преимущественно при сварке деталей сложной конфигурации. [c.51]

При параллельной работе группы поршневых компрессорных установок с синхронным приводом и совпадении фаз колебаний различных видов всех компрессорных установок механические и электрические колебания, а также пульсации давления в технологических коммуникациях и аппаратах могут превысить допустимые значения. Возможно усиление всех видов колебаний одновременно или только отдельных видов. Условия усиления колебаний зависят от взаимного расположения компрессорных установок, технологической схемы их работы, динамических свойств и характеристик всей системы, включая компрессор с приводом, трубопроводы и технологические аппараты, системы электроснабжения и строительные сооружения. [c.72]

Теперь мы имеем возможность провести различие между разными видами колебаний. Прежде всего мы начнем с рассмотрения так называемых вынужденных колебаний , возникающих в колебательной системе, когда она подвержена действию переменной силы. Существенной особенностью такого возбуждения является то, что оно остается неизменным независимо от того, вибрирует или не вибрирует механическая система, к которой это возбуждение приложено. [c.57]

Следует иметь в виду, что рассчитанная нами рассеивающая способность резонансных пузырьков сильно завышена, так как при расчете не были учтены потери механической энергии при колебаниях пузырька, всегда имеющиеся помимо излучения. Потери приводят к уменьшению резонансной амплитуды, а значит, и к уменьшению рассеяния. Как уже было сказано в 89, имеют значение теплопроводность и другие факторы. Теплообмен, как и все остальные источники потерь механической энергии, приводит к добавлению соответственного мнимого слагаемого в знаменатель выражения для объемной скорости. Это слагаемое, как и слагаемое, соответствующее излучению, играет заметную роль вблизи резонансной частоты, т. е. как раз в условиях большого рассеяния. В результате оказывается, что на практике рассеяние резонансными пузырьками велико, но не столь велико, Как можно было бы ожидать, если не учитывать, помимо рассеяния, необратимых потерь механической энергии. [c.367]

Такие воздействия с постоянными вероятностными характеристиками относятся к категории стационарных случайных процессов. В эту категорию входят и результаты таких воздействий, т. е. вызванные ими колебания механических систем (имеются в виду колебания около устойчивого состояния равновесия). [c.145]

Равенство (3.83) представляет собой частотное уравнение частично металлизированной прямоугольной пьезоэлектрической пластины, испытывающей сдвиговые по толщине, крутильные по толщине и изгибные связанные колебания. Из приведенного уравнения можно вычислить частотный спектр указанных колебаний пластины. В работах [48, 49] частотное уравнение было использовано для определения влияния электродов на частотный спектр кварцевых резонаторов >17 среза. С помощью аналогичного уравнения частот и приведенных выше выражений было рассчитано механическое смещение в отдельных точках пластины и таким образом определен вид колебаний [40]. [c.85]

Следует отметить также, что ультразвуковые расходомеры применяются главным образом для измерения расхода жидкостей из-за малой интенсивности ультразвуковой волны и большого коэффициента поглощения ультразвука в газах. Основными элементами преобразователей ультразвуковых расходомеров являются излучатели и приемники ультразвуковых колебаний. Ультразвуковые колебания, попадающие на приемник, вызывают его механическую деформацию в виде перио- [c.138]

При этом согласно (37) значение среднеквадратической виброскорости не зависит от фазы и, следовательно, для сложного вида колебаний типа (39) отсутствует зависимость от сдвига фаз между отдельными составляющими спектра вибрации. Отсюда следует, что среднеквадратичные значения виброскорости для отдельных спектральных составляющих можно складывать без потери информации. Кроме того, как известно, энергия является аддитивной функцией. Поэтому и действия на механическую систему каждой отдельной гармонической составляющей спектра сигнала среднеквадратической виброскорости также можно складывать. Заметим, что при таком подходе не обязательно выполнение требования линейности механической колебательной системы. В спектре нелинейной колебательной системы присутствуют частоты, которые не совпадают с частотой внешней вынуждающей силы. Однако оказывается, что в силу аддитивности энергии и независимости значений среднеквадратической виброскорости от сдвига фаз между составляющими спектра вибрации для описания и оценки состояния колебательной системы в терминах среднеквадратической виброскорости можно использовать линейные модели. Это важный вывод, который определяет правомерность, целесообразность и корректность использования сигналов среднеквадратической виброскорости в системах вибрационной диагностики для описания и оценки технического состояния объектов техники с вращающимися деталями и/или возвратно-поступательным движением ее отдельных элементов. [c.40]

Покажем на примере, что если / х) — однозначная функция, то периодические движения в системе возможны тогда, когда уравнение (6.1) хотя бы в некоторых точках не определяет движения системы или теряет смысл для каких-либо значений переменных. В качестве такого примера рассмотрим теорию механических релаксационных (разрывных) колебаний, данную Хайкиным и Кайдановским [91. Колодка малой массы тп насажена с большим трением на равномерно вращающийся вал и соединена с неподвижной станиной при помощи пружины (рис. 6.3). Уравнение движения колодки при условии, что т — О, имеет вид [c.216]

Наиболее распространенным видом колебательных явлений в механических системах (приводах) машин являются вынужденные колебания, вызываемые периодическими внешними силами. При совпадении частоты этих сил с одной из собственных частот системы имеют место наиболее интенсивные вынужденные колебания — так называемые резонансные колебания. Резонансные колебания могут существенно искажать рабочие характеристики машины, исключая возможность ее нормальнй эксплуатации на некоторых расчетных режимах. Кроме того, при резонансных колебаниях динамические нагрузки, действующие на отдельные элементы машины, могут достигать значений, опасных с точки зрения долговечности, а иногда и прочности этих элементов. [c.5]

Виброизоляция и формирование видов колебаний деталей. Виброизоляцил один из основных методов улучшения динамических и виброакустических характернс, тик механических систем, она широко применяется в технике, например, при констру. иронанин опор [17]. В зубчатых передачах виброизоляцию используют (наряду с традиционной конструкцией виброизолирующих опор) при конструировании зубчатых колес. [c.114]

Флюидайн может работать как в мокром , так и в сухом режиме. В первом случае существует контакт между вытесняемой жидкостью и рабочим телом. Во втором поверхности жидкости и рабочего газа разделены либо слоем инертного газа, либо механическим поплавком. Энергия в Флюндайне вырабатывается в виде колебаний жидкости в выходной трубе, и это особенно удобно для использования двигателя в качестве нагнетательного устройства. (История техники знает очень похожее устройство — насос Хэмфри с незамкнутым рабочим циклом.) Нагнетательный эффект достигается двумя основными способами, известными как прямое и косвенное нагнетание [12]. В первом случае выходная, или резонансная, труба полностью преобразована в нагнетательную часть насоса, в то время как при косвенном нагнетании резонансная труба остается в первоначальном виде, а нагнетательный эффект достигается с помощью отдельного канала, соединенного с холодной полостью (рис. 1.40, 1.41). [c.48]

При конкретизации структуры диссипативной функции следует иметь в виду, что эта отруктура должна моделировать реальные процессы диссипации энергии в материале, из которого изготовлена оболочка. Изучение указанных процессов на физическом уровне сталкивается с существенными затруднениями теоретического и экспериментального плана. Поэтому вопрос об адекватности модели и реального цроцесса преобразования энергии далеко не всегда может быть освещен с необходимой полнотой. Тем не менее, теоретические модели диссипации механической энергии цри колебаниях существуют и [c.25]

Расслютрим механическую колебательную систему в виде материальной точки с массой т , подвешенной на пружине с жесткостью К к неподвижной стенке, и сопоставим ее колебания с колебаниями свободной грани пластинки на ее основной частоте. Для наглядности аналогии мы можем рассматривать четвертьволновую пластинку толщиной d , прикрепленную одной гранью к той же неподвижной стенке (рис. 54). Колебания свободной грани пластинки будут происходить по синусоидальному во времени закону с некоторой амплитудой, которую мы обозначим буквой А > t) — [c.184]

Основную группу приборов для измерения парамет)ров вибрации составляют сейсмические приборы. По соотношению собственной частоты колебаний подвижной системы прибора и частоты исследуемых колебаний они могут быть разделены на два вида виброметры— приборы для измерения смещения (амплитуды) вибрации и акселерометры — приборы для измерения ускорения вибрации. Если измеряется целый спектр частот, то для виброметров должно выполняться неравенство иоСи для самой низкой измеряемой ча-стоты а для акселерометров юо>(о для самой вьюокой из1иеряеной частоты. Эти приборы различаются во конструкции чувствительного элемента в зависимости от типа упругого подвеса и способа демпфирования по виду преобразующего устройства или по физическому явлению, положенному в основу преобразования механических колебаний в другие виды колебаний для их измерения и записи. [c.174]

Таким образом, в ультразвуковом дефектоскопе происходит преобразование электри-ческо11 энергии в механическую энергию в виде колебаний передающей пьезоэлектри-ческо 1 пластинки механические колебания (ультразвуковые волны) вновь преобразуются приемной пьезоэлектрической пластинкой в электрическую энергию в виде пьезоэлектрических зарядов, образующихся на ее поверхности. [c.103]

Колебательными механич. системами Э. п. могут быть стержни, пластинки, оболочки, полые цилиндры, сферы, совершающие различного вида колебания, механич. системы более сложной конфигурации, совершающие поршневые колебания на гибком подвесе, механич. системы в виде комбинации перечисленных элементов. Цель расчёта механич. систем — установление связи между скоростями колебаний их частей и приложенными внешними силами, а также нахождение распределения деформаций, образующихся в системе под воздействием сил, распределённых по её объёму. В ряде случаев в механич. системе можно указать элементы, колебания к-рых с достаточным приближением характеризуются только кинетич., потенциальной энергией и энергией механич. потерь. Эти элементы имеют характер соответственно массы М, упругости С и активного механич. сопротивления г (т. п. системы с сосредоточенными параметрами). В общем случае как потенциальная, так и кинетич. энергии имеют распределённый характер и их определение связано с интегрированием по объёму механич. системы. Однако часто реальную систему удаётся искусственно свести к эквивалентной ей в смысле баланса энергий системе с сосредоточенными параметрами, определив т. н. эквивалентную массу Мэкв УГфУ гость 1/6 эьв и сопротивление трепию Гмп (сопротивление механических потерь). Расчёт механич. систем с сосредоточенными параметрами может быть произведён методом электромеханических аналогий (см. Электромеханические и электроакустические аналогии). [c.380]

Чтобы создать крутильные колебания в цилиндре, изготовленном из магнитострикционного материала, необходимо определенное расположение полей возбуждаюш ее поле должно быть направлено вдоль оси, а поляризуюш,ее поле — по окружности или наоборот [2, 33, 34]. Ни один из этих методов не нашел сколько-нибудь заметного применения, тогда как метод, использующий механическое преобразование типов колебаний, описанный Скерротом и Нейлором [4], получил широкое распространение. В этом методе, как показано на фиг. 172, возбуждающие обмотки создают продольные колебания с противоположными фазами в двух металлических полосках, прикрепленных к проволоке. Напряжения кручения, возникающие при этом на конце проволоки, распространяются вдоль нее в виде крутильных волн. [c.507]

Рассмотрим статически нагруженный элемент, имеющий сварное соединение Основным предельным состоянием для слутая статического нагружения принимают в расчетах наступление текучести металла, которое является нежелательным из-за большой изменяемости размеров детали после начала ее текучести. Допускаемое напряжение устанавливают, ориентируясь на предел текучести основного металла, с учетом возможного его рассеяния, превышения нагрузки и уменьшения поперечного сечения элемента. Коэффициент запаса по предельному состоянию наступления текучести составляет при этом отношение к эксплуатационному напряжению о . Существует большое число факторов, вьиывающих снижение прочности сварного соединения по сравнению с основным элементом. Это и пониженные значения в зонах высокого отпуска, неоднородность механических свойств, значительное рассеяние механических характеристик вследствие колебаний параметров режима сварки, химического состава, присутствие различных концентраторов как неизбежных (форма шва), так и дефектов в виде различных несплошностей. [c.33]

Совокупность объектов, взаимодействующих межд собой и с окружающей средой по определенным законам, назы вается системой. Ее состояние в каждый момент времени мож но описать с помощью выбранных определенным образом пара метров. Процесс изменения параметра по времени, который ха рактеризуется поочередным его возрастанием и убыванием, на зывается колебательным. Колебания щироко распространены i природе и технике (колебания атомов вещества, биение сердца световые волны, радиотехника и т. д.). Мы будем рассматри вать механические колебания, т. е. колебания механических си стем. Колебания разделяются на стационарные и неста ционарные. Простейщим, но часто встречающимся видо стационарных колебаний являются гармонические (синусо идальные) колебания, при которых исследуемый параметр. изменяется (рис. 4.1) по закону > [c.50]

Эффекты, сопутствующие сверхтекучести. В сверхтекучей жидкости, кроме обычного (первого) звука (колебаний плотности), может распространяться т. н. второй звук, представляющий собой звук в газе квазичастиц (колебания плотности квазичастиц, следовательно, и темп-ры). Возможны и иные виды колебаний капиллярные волны, звук, колебания сверхтекучей части жидкости в узких капиллярах (т. н. четвёртый звук) и др. Сверхтекучая жидкость обладает аномально высокой теплопроводностью, причиной к-рой явл. конвекция — теплота переносится макроскопич. движением газа квазичастиц. При нагревании Не II в одном из сообщающихся (через капилляр) сосудов между сосудами возникает разность давлений (термо-механический эффект). Этот эффект объясняется тем, что в сосуде с большей темп-рой повышена концентрация квазичастиц. Из-за того, что узкий капилляр не пропускает вязкого потока норм, компоненты, возникает избыточное давление газа квазичастиц, подобное ос.чотическому давлению в р-ре. Существует и обратный эффект (т. н. механокалорический эффект), при быстром вытекании Не II из сосуда через капилляр темп-ра внутри сосуда повышается (в нём увеличивается концентрация квазичастиц), а вытекающий гелий охлаждается. Интересными св-вами обладает сверхтекучая [c.664]

Сравним это уравнение с уравнением (90), в котором для общности будем считать, что вместо Q s mpt стоит Q i) видим, что тогда оба уравнения совпадают с точностью до обозначений. Следовате 1ьно, закон рассмот-репных выше механических колебаний и закон изменения заряда конденсатора аналогичны. При этом, сравнивая уравнения (90) и (101), найдем, что аналогами являются 1) для смещения (координаты) х — заряд q 2) для массы т — индуктивность L 3) для коэффициента вязкого сопротивления р, — омическое сопротивление R-, 4) для коэффициента жесткости с — величина 1/С, обратная емкости 5) для возмущающей силы Q — э. д. с. Е. [c.250]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...