Экспериментальные исследования форм колебаний

Экспериментальное исследование форм колебаний [c.188]

Форма колебаний, измеренная при резании, является экспериментально получаемым решением нелинейной системы уравнений. Поскольку, как установлено многими исследованиями, колебания при вибрациях, особенно при их зарождении и малой величине амплитуды, могут считаться, по крайней мере на протяжении одного периода, гармоническими, то экспериментально полученная форма колебаний станка является решением системы, линеаризованной методом гармонического баланса. В связи с этим ею можно пользоваться для составления линейных уравнений [c.135]

Общие сведения и теоретические данные. Экспериментальное исследование свободных изгибных колебаний полосы сводится к определению низших главных частот последовательных видов колебаний и нахождению для каждой частоты положения узловых линий, в точках которых амплитуды колебаний равны нулю. По найденным узловым линиям устанавливают форму колебаний, соответствующую данной частоте. [c.114]

Экспериментальная проверка точности расчета форм и собственных частот с учетом сдвига и инерции поворота проводилась на двух балках, размеры которых показаны на рис. 21. Балка подвешивалась в узлах формы колебаний и возбуждалась электродинамическим вибратором, установленным вертикально над продольным ребром на верхней полке. В диапазоне от 100 до 1000 Гц находится четыре формы колебаний. Исследовалось также влияние дополнительных масс, прикрепленных к вертикальному ребру жесткости, что соответствовало увеличению погонной массы балки на 10% при сохранении площади Р. Результаты исследований приведены в табл. 2, где а — число узлов формы колебаний [c.67]

Экспериментальные исследования показывают, что на частотах до 100—150 Гц корпуса и рамы колеблются как абсолютно жесткие, следовательно, демпфирующая способность определяется свойствами амортизации. На частотах 150—1000 Гц проявляются балочные формы колебаний и формы с преимущественными колебаниями пластин полок и ребер жесткости, имеющих собственные частоты порядка 500—1000 Гц. На частотах, больших 1000—1200 Гц, определяющими являются изгибные колебания пластин. [c.75]

Исследования колебаний муфты в сборе показывают, что резонансные частоты и формы колебаний зубчатого барабана, имеющего максимальные амплитуды колебаний на свободном конце, соответствуют модели оболочки с консольным закреплением, а формы и резонансные частоты колебаний собственно муфты примерно соответствуют модели, состоящей из двух концентричных колец, вставленных одно в другое и допускающих на поверхности контакта тангенциальное проскальзывание. Расчетные значения собственных частот такой модели отличаются не более чем на 15% от значений, полученных в эксперименте. Модель, состоящая из двух жестко связанных колец, дает расчетные частоты, более чем в два раза превышающие экспериментальные, что свидетельствует о предпочтительности модели с проскальзыванием. [c.87]

Динамические податливости определяются разложением колебаний недемпфированной системы по собственным формам с коэффициентами, зависящими от частоты и логарифмических декрементов колебаний, которые определяются на основе экспериментальных исследований аналогичных конструкций. [c.133]

При жестком креплении механизма к фундаменту необходимо рассчитывать их совместные колебания. Однако, как правило, применяется упругое крепление механизма с помощью амортизаторов, являющихся основным средством уменьшения потока энергии в фундаментные конструкции. Расчетные и экспериментальные исследования показывают, что на частотах, превышающих в полтора-два раза первые собственные частоты колебаний механизма как абсолютно твердого тела на жесткостях амортизаторов, крепление перестает влиять на его собственные частоты и формы колебаний. [c.151]

Расчет и экспериментальные исследования зависимости уровней колебаний амортизированных опорных рам от значений и расположения остаточного дисбаланса ротора показывают, что при массах машины 20—30 т и ротора 3—4 т остаточный дисбаланс ротора 20—30 ГС-см, расположенный в пучности формы колебаний, вызывает максимальные амплитуды ускорения рамы порядка 1 см/с на частотах 50—60 Гц. Такие же ускорения для машин массой 100—150 т при массе ротора 10—15 т вызывает дисбаланс 100—150 гс см. [c.158]

Продемонстрировать влияние как температуры, так и частоты колебаний, был выбран метод, основанный на исследовании колебаний балки. Кроме того, так как материал часто используется в конструкциях слоистого типа, необходимо воспроизвести условия, соответствующие сдвигающей нагрузке. Поэтому были выбраны трехслойные балки. Зависимости динамических перемещений от частоты колебаний для типичной трехслойной балки с демпфированием показаны на рис, 3.20 для различных значений температур, диапазон которых охватывает как область стекловидных материалов, так и область резиноподобных материалов. На рис. 3.21 и 3.22 показаны зависимости частоты и коэффициента потерь материала для каждой формы колебаний от температуры. Каждая точка, либо являющаяся непосредственным результатом эксперимента, либо принадлежащая некоторой сглаживающей данные экспериментов кривой, может быть использована для определения характеристик материала. Однако пользоваться сглаживающими кривыми рекомендуется в том случае, когда разброс экспериментальных данных невелик. При выполнении таких подсчетов предполагается, что геометрические характеристики балки и частоты ее колебаний без [c.133]

Хотя аналитические методы исследования колебаний сложных конструкций становились все более изощренными, большинство практических задач, относящихся к динамике реальных конструкций, решаются методами, в основе которых лежат эксперименты [4.18]. Появление мини-ЭВМ с программами, реализующими метод быстрого преобразования Фурье, позволило устанавливать на основе данных эксперимента массу, жесткость и демпфирующие характеристики колеблющихся конструкций [4.19]. Более того, восстановление трехмерной картины форм колебаний с помощью обработанных на ЭВМ полученных экспериментально функций динамических перемещений для большого числа различных точек конструкций является бесценной помощью для ясного представления сложного явления колебаний конструкций сложной геометрической формы. [c.188]

Использование метода приведения при исследовании сложных конструкций. Изложенный выше подход может быть использован для приближенного исследования демпфирующих свойств сложных конструкций. Для этого необходимо знать частоту колебаний, характеристики демпфирования и форму колебаний при заданном резонансе. Эти сведения можно получить либо экспериментально, либо аналитически. Зная форму колебаний, можно найти соответствующую длину волны. Полученные данные затем используются независимо от того, какие уравнения применяются (описывающие балки или пластины) для вычисления эквивалентной толщины конструкции, которая будет иметь ту же резонансную частоту колебаний. Результирующая эквивалентная толщина конструкции затем используется для определения влияния применяемого демпфирующего устройства. [c.275]

Как было показано выше, для рассмотренной конструкции частного вида = 8. Поэтому можно определить, как это и делалось выше, г пт и пт как функции температуры для демпфирующих покрытий, аналогичных использованным для балки. На рис. 6.40 представлены результаты экспериментального и теоретического исследований демпфирования для соответствующих форм колебаний, когда на конструкции устанавли- [c.313]

Ниже приведены результаты экспериментального исследования стержневого образца, имеющего геометрические размеры 1,032 X 0,05 X X 0,0029 м. Образец возбуждался по первой симметричной резонансной форме колебания. Испытания проводились при резонансном значении амплитуды возбуждающей силы Pq = 5,5 = 16,35 и Рд = 26,6 кг. [c.178]

Экспериментальные исследования показали, что процесс теплообмена существенно зависит от формы колебания давления. [c.244]

Необходимо продолжить экспериментальные исследования влияния форм колебаний на величину рассеяния энергии. [c.216]

Чрезвычайно важно, что при применении метода гармонической линеаризации никаких ограничений на форму решения для других переменных в том же приводе не накладывается и она может сколько угодно сильно отличаться от синусоиды, как например, усилие сухого трения в направляющих исполнительного органа, величина и знак которого скачкообразно изменяются при изменении направления скорости подвижных элементов (см. рис. 3.5). При этом только предполагается, что основная частота колебаний сохраняется для всех переменных. Последнее условие подтверждается для гидравлических следящих приводов экспериментом. При методе гармонической линеаризации нелинейностей эквивалентный коэффициент усиления принимает различные постоянные значения для синусоидальных колебаний с различными амплитудами. Эта особенность метода гармонической линеаризации соответствует второму выводу из результатов экспериментальных исследований. [c.130]

Таким образом, облопачивание на колесе имеет бесчисленное множество собственных частот и главных форм колебаний. Но сами колебания возникают только при воздействии на систему сил, изменяющихся во времени. Теоретическое рассмотрение и экспериментальные исследования показывают, что при вращении на конкретную лопатку действует переменная аэродинамическая сила q, зависящая от угла поворота лопатки ф (рис. 16.10). Ее характерная особенность — строгая периодичность, определяемая одним оборотом колеса. Возникновение неравномерной аэродинамической нагрузки связано со многими причинами, главными из которых являются следующие. [c.433]

Предположим, что при прохождении через резонанс, соответствующий какой-либо собственной частоте Xv, форма колебаний системы близка к собственной форме колебаний, отвечающей этой частоте. Подобное предположение часто делается при исследовании стационарных вынужденных колебаний оно может быть обосновано теоретическими соображениями н хорошо согласуется с экспериментальными данными. Тогда можно представить колебательные обобщенные координаты системы при проходе через резонанс на частоте Xv в форме частного решения уравнений малых колебаний системы, соответствующего той же частоте Xv Иными словами, положим, что колебания системы при переходе через резонанс определяются известными выражениями (см. т. 1) [c.185]

Экспериментальные исследования, выполненные на короткой консольной пластинке, имитирующей зуб колеса при нагружении ее ударным импульсом, показали, что по методу конечного элемента получаются удовлетворительные результаты как для формы колебаний, так и для величины деформации. Использование для расчетного определения динамических деформаций метода собственных форм колебаний пластинки дает значительное расхождение с экспериментальными данными. [c.91]

Задача построения собственных форм колебаний упругих элементов конструкций и соответствующего размещения датчиков такого построения на основе экспериментального исследования вибраций представляется более сложной по сравнению с задачей определения формы колебаний системы твердых тел [21]. [c.357]

Затронутая проблема приобретает практическую важность при проведении экспериментальных исследований на поляризованных по толщине пьезокерамических пластинках. Несоответствие характера возбуждающего электрического поля некоторой форме колебаний приводит к очень малому значению эффективного коэффициента электромеханической связи. Однако знание механических характеристик форм колебаний, в частности распределения по площади суммы главных напряжений, позволяет соответствующим образом разрезать и переключить электроды и существенно повысить коэффициент электромеханической связи. Подробности такого подхода и соответствующие экспериментальные данные приведены в работе [39]. [c.191]

Как уже отмечалось, первое экспериментальное наблюдение краевого резонанса в тонких пьезокерамических дисках описано в работе [264]. В 1957 г. аналогичная по свойствам мода была описана в работе [241] в связи с экспериментальным исследованием поведения длинных стальных цилиндров. Автор этой работы наблюдал резонансные колебания на формах, характеризующихся относительно большими значениями радиальных перемещений вблизи угловых окружностей. Собственные частоты таких форм практически не зависели от длины цилиндра. [c.204]

Практически важным свойством толщинного резонанса является независимость собственной частоты от радиуса и простота ее определения по свойствам материала и толщине. Если. ориентироваться только на первое свойство, то из рис. 82 и 83 видно, что существует целый ряд частот (их количество увеличивается с ростом R), которые обладают данным свойством. При этом нет никаких оснований для того, чтобы отдать предпочтение частотам, остающимся практически постоянными при изменении R. Рассмотрение экспериментальных данных [195, 264] обнаруживает существенное различие в эффективности возбуждения колебаний пьезокерамических дисков на основном толщинном и дополнительных плато при подводе электрической энергии через сплошные электроды. Однако знание форм колебаний часто позволяет так подобрать конфигурацию разрезных электродов, чтобы значительно повысить эффективный коэффициент электромеханической связи относительно слабых (при сплошных электродах) мод [39]. Вопрос об оптимальной конфигурации электродов тесно связан с анализом форм колебаний диска. Такой анализ приводится далее, а здесь мы обратимся к выделению и исследованию тех составляющих в движении частиц диска, взаимодействие между которыми обусловливает сложную структуру его частотного спектра. [c.214]

Фохт выбрал фосфористую бронзу для специального исследования, поскольку экспериментальное определение им модулей показало, что она обладает почти идеальной изотропностью и однородностью. Фохт нашел точную зависимость от периода для обеих форм колебаний. В дальнейшем для обозначения величин, связанных с изгибом, используется индекс р, а с кручением — индекс у. При изгибе изменение периода от 0,537 с до 1,023 с за четыре колебательных движения дало изменение логарифмического декремента от 14,40-10 до 6,71-10 , в то время как величина ар, несмотря на флуктуации, осталась в основном постоянной со средним значением [c.531]

Одним ИЗ главных качественных результатов теории волн в системах с движущимися границами является предсказание возможности возникновения параметрической неустойчивости II рода, приводящей к возбуждению колебаний импульсной формы. Параметрическое возбуждение импульсов является наиболее привлекательным эффектом для экспериментальных исследований, поскольку его обнаружение и анализ позволяют не только проверить правильность полученных результатов, но и убедительно продемонстрировать [c.176]

Описанные в этом параграфе результаты экспериментальных исследований качественно подтверждают выводы линейной теории. Однако ряд вопросов, таких как чему равна амплитуда установившихся колебаний какова форма и длительность импульсов как влияют сами колебания на закон движения границы и другие - не могут быть освещены с позиций линейной теории. [c.183]

На рис. 4 показаны изготовленные из мягкой стали пластинки, с помощью которых производилось экспериментальное исследование собственных частот и форм свободных колебаний. Пластинки были закреплены в установках, имитирующих граничные условия С— [c.123]

Исследования показали, что наличие выреза в оболочке лишь незначительно изменяет частоты или формы свободных колебаний. Это также совпадает с заключением, описанным Броганом и др. в работе [10]. Тем не менее несколько экспериментально полученных форм колебаний были неправильными и искаженными, в связи с чем невозможно идентифицировать их как какую-либо специальную форму волны. Основываясь на тенден ии снижения собственных частот колебаний, как это видно из рис. 4, можно было предположить, что плавное снижение частот колебаний, и может обусловливать появление именно неидентифицированных, а не основных форм колебаний. Графики на рис. 4, полученные соединением прямыми линиями расчетных значений частот колебаний, показывают влияние увеличения угла выреза на частоту колебаний данной формы. [c.266]

Ставски и Лоуви [153 ] осуществили теоретическое и экспериментальное исследования осесимметричных форм свободных колебаний круглых пластин, состоящих из произвольного набора изотропных слоев. [c.188]

Структура формулы для динамической податливости указывает на определяющую роль эквивалентной массы формы колебаний в оценке уровня колебаний сложной механической системы, на что впервые обратил внимание Е. Скучик [1]. Расчетные и экспериментальные исследования показывают, что эквивалентная масса примерно постоянна для каждой структуры и группы форм колебаний. Е. Скучик рекомендует принимать относительное значение эквивалентной массы, приведенной к точке приложения [c.35]

Исследуются вопросы, связанные с определением неуравновешенности гибкого ротора. Показана возможность определения собственных частот и форм колебаний, величины и положения неуравновешенности гибкого ротора на основе анализа параметров амплитудно-фазо-частотных характеристик (АФЧХ) деформаций. Описывается экспериментальный стенд для исследования АФЧХ. [c.110]

Для вычисления демпфирующих характеристик стержневой системы необходимо в процессе экспериментального исследования онределить резонансную частоту и амплитуду свободного конца стержня при различных формах колебания. Это проще всего сделать путем анализа амплитуднофазовых характеристик системы. Были выбраны такие способы измерения, которые исключают непосредственный контакт колеблющейся си- [c.176]

Исследование модели было проведено с помощью ЦВМ. Форма колебаний переменной л и концентрации Се +, измеряемой в эксперименте, совпадает во всем пространстве параметров А, В, с. Было Проведено количественное сопостав.лепие ларактеристик ав- у токолебаний в системе (4.39) с параметрами (4,40) с эксперимента ль- яыми данными. В центре области колебаний совпадение хорошее у Границ имеется систематическое отклонение. Результаты сопоставления приведены в табл. 3. Теоретическая и экспериментальная обласп существования колебаний в плоскости с Ы0 М показаны на РЦС. 39, а. Зависимость коэффициента Y — /з от В удов- [c.110]

В связи с изложенным автор совместно с Ю. В. Писаревым провел экспериментальное исследование для выполнения сравнительного анализа рассеяния энергии колебаний конеольно зажатого образца при различных формах колебаний при изгибе [28]. В эксперименте был использован призматический стержень из стали 2X13 размерами 4,2x30x285 мм, по длине которого было расположено 15 тензодатчиков. Исследование проводилось двумя независимыми методами [c.111]

Первым шагом при определении динамических напряжений является исследование и расчет спектра собственных частот. Информация о спектре собственных частот конструктивных элементов реактора, выполненных в виде тонкостенных оболочек и взаимодействующих при колебаниях с жидким теплоносителем, является необходимой для частотной отстройки при расчете вынужденных колебаний таких элементов и анализе результатов экспериментальных исследований на моделях и натурных конструкциях. Работа [6] посвящена исследованию частот и форм собственных колебаний внутрикорпусных устройств энергетических реакторов в пей приведен анализ балочных форм колебаний внутрикорпусных устройств и соответствующих им частот. В работе [7] изучается влияние жидкости аа собственные частоты. [c.150]

Экспериментальные исследования на натурных конструкциях требуют создания новой методики измерений. Ввиду того, что повторить эксперимент не представляется возможным, схема расположения датчиков на элементах внутрикорпусных устройств должна обеспечивать получение максимальной информации о их динамическом поведении при этом необходимо учитывать многообразие возбун даемых форм колебаний и ограниченное количество устанавливаемых датчиков. К средствам измерения наряду с обычными предъявляются такие дополнительные требования как способность противостоять воздействиям среды (температура, давление), удобство и высокая скорость монтажа и демонтажа, повышенная надежность. [c.156]

В работе [D.13] описывается экспериментальное исследование усиления изгибных колебаний модели лопасти несущего винта, в котором особое внимание уделялось изучению повторного влияния вихревого следа на аэродинамическое демпфирование таких колебаний по различным формам. Величина демпфирования махового движения лопасти на режиме висения определялась по ее вынужденным колебаниям при приложении моментов в плоскости взмаха и по переходным процессам. Получено хорошее соответствие с результатами теории Лоуи. Подтверждено получаемое расчетом уменьшение демпфирования гармоник с частотой, кратной частоте вращения винта, вследствие уменьшения определяющей нестационарную подъемную силу функции С. [c.466]

Экспериментальное исследование демпфирования разных форм изгибных колебаний лопастей двухлопастного винта на режиме висения при малых значениях общего шага (и, следовательно, малых скоростях протекания) проведено в работе [S.110]. Измерялась реакция лопасти как на моменты относительно оси ГШ, так и на вертикальные колебания втулки. Демпфирование определялось по записям- переходных процессов, возникающих при снятии внешних сил. Обнаружено обусловленное влиянием поперечных вихрей уменьшение аэродинамического демпфирования изгибных колебаний лопасти по второй гармонике до весьма малых значений. Наблюдается хорошее количественное соответствие теории Лоуи с экспериментальными данными. [c.467]

В 1787 г., когда Хладни обнаружил замечательные рисунки из песка, которые могут быть получены при поперечных колебаниях пластинок различных форм, размерность задачи стала сама по себе предметом экспериментального исследования. Эксперименты Хладни восхищали два поколения ученых и безусловно стимулировали широкое экспериментальное и теоретическое изучение колебаний пластинок и оболочек, результаты которого составляли значительную часть статей по экспериментальным исследованиям с конца [c.26]

При решении задач прикладной физики, механики, машиностроения и т. д. важное значение имеет выяснение закономерностей поведения различного рода элементов, совершающих колебательное движение. Весьма широко распространены методы изучения формы колебаний различных пьезоэлектриков, так как ряд свойств пьезоэлементов связан именно с формой колебаний (одно-волновость, глубина модуляции и т.д.). Например, при исполь-. зовании пьезокристаллов в качестве интерференционных и дифракционных модуляторов суш,ественным параметром является светосила модулятора, в значительной степени определяемая характером колебаний пьезоэлемента. Применение пьезокристаллов в ультразвуковьгх методах исследования также обусловливает необходимость экспериментального анализа свойств колеблю-ш,ихся элементов, так как последние играют решаюш,ую роль при формировании структуры возбуждаемого ими ультразвукового поля и определении его интенсивности. [c.208]

В книге приведены результаты совместной работы ученых ИМАШ им. А.А. Благонравова РАН и Нижегородского филиала ИМАШ РАН. Изложены научные основы и методы расчета интегральных, резино-гидравлических виброопор, предназначенных для гашения колебаний силовых агрегатов транспортных средств, стационарных конструкций, зданий и сооружений. Сформулированы и решены различные задачи оптимизации виброзаш,итных гидродинамических систем, найдены соотношения между изменяюш,ейся кинематической вязкостью рабочей среды и динамическими характеристиками системы, сформулированы требования к параметрам дроссельных каналов и форме обечайки. Приведены результаты экспериментальных исследований и испытаний резино-гидравлических виброопор в различных условиях эксплуатации. [c.1]

Знание собственных частот колебаний квадратных пластинок с квадратными или прямоугольными вырезами является необходимым элементом проектирования авиационных, машиностроительных и гражданских конструкций. Изложенные здесь результаты посвящены исследованию, основанному на распространении разностной модели, аналогичной предложенной Виттевеном [1], на случаи включающие различные типы граничных условий. До сих пор не существо- йало как экспериментальных, так и теоретических значений основных частот колебаний пластинок с квадратными вырезами. Нахождение точного рещения задачи о свободных колебаниях таких пластинок оказалось трудным, за исключением случаев пластинок с круговыми вырезами. Широко используемый метод Рэлея — Ритца оказался непригодным в этом случае, поскольку для пластинок с вырезами трудно выбрать приемлемую первоначальную форму колебаний. Для квадратного выреза задача становится более сложной вследствие наличия в системе угловых точек. Использование метода конечных разностей для углов выреза также оказалось малоэффективным, поскольку в этом методе применяются фиктивные законтурные точки, которые трудно определить. Все это можно легко преодолеть с помощью физической мо- [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...