Колебания изгибно-крутильные

При рассмотрении тонкостенных конструкций, в частности конструкций самолета, часто приходится иметь дело с колебаниями смешанного типа, при которых одновременно имеют место напряженные состояния изгиба и кручения, так называемые изгибно-крутильные колебания. [c.531]

Основное практическое значение для валов имеют расчеты частот собственных колебаний для предотвращения резонанса колебаний, т. е. нарастания амплитуд колебаний при совпадении или кратности частоты возмущающих сил и собственной частоты колебаний. В валах наблюдаются поперечные или изгибные колебания, а также изгибно-крутильные колебания. Частоты собственных колебаний для простейших валов и осей подсчитывают по формулам, приведенным в табл. 16.10. [c.333]

Динамическое гашение применимо для всех видов колебаний продольных, изгибных, крутильных и т. д. при этом вид колебаний, осуществляемых присоединенным устройством, как правило, аналогичен виду подавляемых колебаний. [c.287]

Лопатки турбин (рис. В. 15), несмотря на сложную форму поперечного сечения, приближенно могут быть рассмотрены как стержни прямолинейные, нагруженные центробежными силами Яг, переменными по оси х (зависящими от угловой скорости вращения ш), которые оказывают существенное влияние на частотные характеристики лопатки. Кроме того, в лопатках линии, соединяющие центры тяжести сечений (ось Х1< ) и центры жесткости (ось ЛГ]), не совпадают, что приводит к возникновению совместных изгибно-крутильных колебаний. [c.8]

Уравнения изгибно-крутильных колебаний. В предыдущих пунктах были рассмотрены стержни, у которых линия, соединяющая центры тяжести, и линия, соединяющая центры изгиба (центры жесткости) сечений, совпадают. На рис. 7.3,а показано сечение стержня (качественно аналогичное сечение имеют крылья летательных аппаратов и лопатки турбин), на котором точками О1 и О2 обозначены соответственно центр тяжести и центр изгиба сечения. Напомним, что такое центр изгиба сечения. [c.171]

Определение частот и форм изгибно-крутильных колебаний консольного стержня постоянного сечения. Из (7.48) получим систему уравнений изгибно-крутильных колебаний стержня, которую запишем в виде векторного уравнения [c.186]

Уравнения изгибно-крутильных колебаний прямолинейных стержней. В 7.1 были получены уравнения (7.49) свободных изгибно-крутильных колебаний прямолинейного стержня переменного сечения, имеющего ось симметрии (рис. 8.6) для случая, когда линия центров тяжести сечений не совпадает с линией центров жесткости. С учетом аэродинамических сил (8.64), (8.65) имеем следующие уравнения [c.254]

Составить дифференциальные уравнения совместных изгибно-крутильных колебаний. [c.178]

Автоколебания возникают в системе, находящейся под действием сил, не обладающих колебательными свойствами. Энергия, вызывающая колебания, передается от источника постоянного действия (с постоянным моментом, силой и т. п.), через специальное клапанное устройство, управляющее колебаниями за счет дозирования энергии. В свою очередь в системах с автоколебаниями имеется обратная связь, через которую колебательная система управляет этим устройством. Во многих случаях в механизмах и сооружениях, находящихся в автоколебательном движении, трудно четко выделить источник энергии, клапанное устройство, колебательную систему и обратную связь. В колебательной системе часов они видны четко источник энергии — пружинный или гиревой двигатель, клапанное устройство — якорь (анкер), связанный с маятником, являющимся колебательной системой, посредством которого маятник получает энергию для колебания и одновременно (за счет обратной связи) дозирует величину и время подачи импульсов энергии. В колебательной системе железнодорожного вагона, совершающего интенсивное раскачивание, крыла самолета, находящегося в изгибно-крутильных колебаниях с двумя степенями свободы (флаттер) они четко не видны. [c.97]

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]

Изгибно-крутильные колебания тонких стержней. Выведенные выше уравнения крутильных колебаний верны только в тех случаях, когда крутильные колебания не зависят от изгибных колебаний, т. е. для тех профилей, у которых в силу их симмет- [c.166]

Рассмотрим изгибно-крутильные колебания тонкого стержня, считая, что выполнены сделанные выше предположения относительно стесненного кручения и что для изгибных колебаний верна теория плоских сечений Бернулли — Эйлера. Смещения, соответствующие этим предположениям, аналитически записываются в следующем виде [c.167]

Отметим, что общий порядок уравнений (5.75) но координате X равен 12. Они, следовательно, описывают шесть типов изгибно-крутильных волн в стержне произвольного сечения. Исследование этих волн сопряжено с гораздо большими вычислительными трудностями, чем исследование развязанных изгибных и крутильных колебаний, проведенное выше. С этим, однако, приходится мириться, так как уравнения (5.75) являются простейшими среди уравнений, описывающих связанные изгибно-крутильные колебания. С другими теориями этих колебаний можно ознакомиться в работах [5, 140, 226,. 340, 348, 358, 370]. [c.168]

Таким образом, зависимости (7. 6) позволяют от сложных изгибно-крутильных колебаний реальной системы перейти к чисто крутильным колебаниям приведенной системы, уравнение которой легко получить по найденным выше выражениям П и Т. Подставляя их в уравнения Лагранжа, получаем [c.253]

Развитие быстроходности современных машин, приборов и автоматов, связь чисто механических агрегатов с электрическими, магнитными, гидравлическими, пневматическими и другими агрегатами, все большее распространение машин вибрационного действия вызывает усложнение и их расчетных колебательных систем. Расчеты на колебания уже не ограничиваются однородными по физической природе системами, а все больше охватывают смешанные системы продольно-изгибно-крутильные, электромеханические, электро-механоакустические и т. д. [c.21]

Основным является вопрос об определении расчетной транспортной нагрузки для транспортируемых объектов. Решению этой задачи и посвящается этот параграф, в котором будут рассмотрены изгибно-крутильные колебания длинных объектов (конструкций) при их транспортировании на жестких и подрессоренных тележках. [c.125]

Обнаружено, что конструкция крыла самолета также может потерять устойчивость — при достижении определенной скорости полета возникают прогрессивно возрастающие изгибно-крутильные колебания, приводящие к катастрофе (флаттер крыла) анализу этой опасной возможности посвящен п. 16. [c.153]

При моделировании только изгибно-крутильных колебаний этот коэффициент имеет значение [c.220]

Формы колебаний закрученной турбинной лопатки переменного сечения, у которой главные оси инерции поперечного сечения меняют направление по длине лопатки, имеют значительно более сложный вид, В реальных условиях такая лопатка совершает изгибно-крутильные [c.119]

Для рабочих лопаток нескольких последних ступеней конденсационных турбин большой мощности, имеющих низкие частоты основного тона, опасные резонансы с возмущающими силами первого типа возможны также и при других формах колебаний (изгибных колебаниях высших тонов, крутильных колебаниях и др.). Такие лопатки необходимо отстраивать и от этих форм колебаний. [c.124]

Методику расчета аксиальных колебаний дисков, основанную на совместном решении дифференциального уравнения изгибных колебаний диска и системы дифференциальных уравнений изгибно-крутильных колебаний лопаток см. в работе С. И. Богомолова [9]. [c.260]

Далее, смысл пакетирования состоит в перераспределении избытка возмущающей силы посредством бандажа. Поэтому пакетирование снижает напряжения в лопатках только при синхронно-синфазных колебаниях (типа А). При наличии возмущающих сил, частоты которых вызывают колебания других форм (типа В или изгибно-крутильных колебаний), пакетирование не приводит к выравниванию усилий между лопатками с помощью бандажа. [c.442]

При работе турбины ленточный бандаж нагружен не только центробежными силами, вызывающими стационарный изгиб бандажа и стремящимися сорвать лопатки с шипов, но и вибрационными изгибающими нагрузками. При тангенциальных формах колебаний (см. рис. 16.7) изгиб бандажа происходит вокруг оси минимальной жесткости поперечного сечения, а при изгибно-крутильных формах — вокруг максимальной. Как правило, отрыву бандажа предшествует появление трещин усталости в отверстиях под шипы (рис. 16.45). [c.473]

В общем случае упругие характеристики пакета нелинейны, и в одном полу-цикле изгибно-крутильные колебания описываются следующей системой уравнений [c.196]

Выбор тех обобщенных координат, которые должны учитываться (или которыми можно пренебречь), зависит также от характера действующих сил. Если, например, известно, что на некоторый вал с дисками, передающий вращающий момент, изгибающие силы не будут действовать, то изгибными колебаниями и, следовательно, соответствующими им координатами можно пренебречь, так как эти колебания не будут возбуждаться, и для вала останутся только крутильные колебания. В другом случае, наоборот, может оказаться, что в некотором диапазоне частот действующих сил существенны изгибные колебания, а крутильные колебания, частоты которых оказываются за пределами этого диапазона, не будут играть роли в рассматриваемой задаче тогда расчетная схема будет отражать только изгибные колебания. [c.13]

Особенности колебаний лопаток с большой естественной закруткой. Влияние естественной закрутки возрастает при увеличении угла начальной закрутки (на единицу длины лопатки). Для лопаток с сильно изогнутым профилем проявляется существенная связь изгибных и крутильных колебаний. Первая частота изгибно-кру-тильных колебаний понижается на 5—20%, в еще большей степени может понизиться вторая частота изгибно-крутильных колебаний. Частота крутильных колебаний возрастает. [c.247]

У быстроходных машин появляются колебания валов и осей при нед6ст т6 чнбй балансировке насаженных на них деталей (рис. 283). Если частота возмущающих сил совпадает или кратна частоте собственных колебаний вала (оси), то при критической частоте вращения ( ,< ) возникает резонанс. Различают несколько разновидностей колебаний валов и осей поперечные (изгибные) колебания, угловые (крутильные) и изгибно-крутильные. Последние две разновидности колебаний характерны для специальных устройств (турбины, буровые станки и др.) и рассмотрены в особых курсах. [c.425]

Первое ураннение описывает шройольные колебания, три остальных —поперечные изгибно-крутильные. [c.146]

При Мо = О имеем частоты собственных колебаний — ИЗГИбнЫХ (оЗцзг) и крутильных (со ). По мере [c.315]

В заключение отметим, что высокооборотпые валы в ряде конструкций работают в условиях изгибных, крутильных и изгибно-крутильных колебаний, вызывающих появление переменных напряжений. Эти напряжения могут быть опасными для прочности вала на резонансных режимах работы. [c.416]

Сринивас и др. [141 ] рассмотрели также свободные колебания однородных и многослойных изотропных пластин. Точное решение включает ограниченное число двойных неограниченных спектров собственных частот, в то время как теория Миндлина [102] позволяет получить три, а классическая теория тонких пластин — один двойной спектр. Было установлено, что если отыскиваются частоты только изгибных, крутильных и сдвиговых (по толщине) колебаний, соответствующие определенной совокупности форм (т, п), то применима теория Миндлина, однако, если требуется определить полный спектр форм и частот, необходимо применять решение трехмерной задачи. Например, теория Миндлина не [c.196]

Первое уравнение (5.75) является уравнением Бернулли (5.7) для продольных колебаний, которые оказываются не связаннымп С другими видами колебательного движения. Три других уравнения (5.75) описывают совместные изгибно-крутильные колебания стержня. Как видно из уравнений, связность изгибных и крутильных колебаний зависит от моментов функции кручения /и и Лф — геометрических характеристик поперечного сечения. [c.168]

Исследование рассеяния энергии при иэгибно-крутильных колебаниях круглых стержней из стали Ст. 3 выполнено в работе [61]. Максимальные паиряжения при и.згибе составляли 11,8-10 Н/м-(1200 кгс/см ), а касательные напряжения при кручении — 7,5х Х10 Н/м (760 кгс/см ). Собственная частота первого образца для колебаний ири изгибе составляла 134 Гц, а для крутильных — 227 Гц. Для второго образца ири изгибно-крутильных колебаниях частоты [c.107]

Выше указывалось, что для рабочих лопаток турбин существуют, по крайней мере, два источника возмущения. Первый обусловлен неравномерностью парового потока по окружности ступени из-за неодина-ковости выходных сечений направляющей решетки, угла установки лопаток, шагов, толщин выходных кромок, стыков горизонтального разъема диафрагм и др. Частота гармоник возмущающего усилия при этом кратна числу оборотов ротора турбины. Второй источник возмущения обусловлен кромками сопл. Возмущающая сила при этом кратна числу П2. Спектр частот колебаний лопаток и их пакетов весьма широк. Вместе с тем, далеко не все формы колебаний и не все гармоники возмущающих сил представляют опасность. Обычно тангенциальные колебания при изгибе выше третьего тона даже в резонансе с частотой возмущающих сил происходят с такой малой амплитудой, что опасности не представляют. То же относится к аксиальным, крутильным и изгибно-крутильным колебаниям. Вместе с тем, для значительной части спектра резонанс с частотой возмущающих сил опасен и необходимо принять меры для вибрационной отстройки лопаток как в стадии проектирования проточной части, так и в стадии ее доводки, монтажа и эксплуатации. [c.178]

TOB с компрессорными лопатками А. И. Алямовским [Л. 35] делается заключение, что автоколебания возникают только при отрывном обтекании лопаток в решетке и что с увеличением угла атаки в отрывной области амплитуда колебаний резко возрастает. Была исследована причина возникновения переменной подъемной силы, когда лопатка перемещалась в плоскости, нормальной к хорде. Обнаружено, что при перемещении в сторону спинки подъемная сила лопатки повыщается, так как давление на вогнутой поверхности увеличивается, а па выпуклой уменьщается. При перемещении лопатки в противоположную сторону подъемная сила снижается из-за уменьщения давления на вогнутой поверхности. Так как во время работы компрессорных лопаток всегда имеют место небольшие изгибные или изгибно-крутильные колебания последних, вызванные обычной нестабильностью потока, то вследствие этого при определенных условиях возникает переменная подъемная сила, которая вызывает самовозбуждение . Величина подъемной силы, как известно, значительно возрастает при больших углах атаки. [c.98]

Следует иметь в виду, что демпфирование колебаний возрастает с уменьшением отношения жесткостей связей к жесткости лопаток. Недостатком рассмотренных вариантов связей является отсутствие гарантии, что проволока всегда будет касаться лопатки. Для создания более гибкой связи неприпаянные проволоки часто разрезаются вдоль оси пополам. При этом изгибно-крутильные колебания не устраняются. [c.105]

К. к. возникают в разнообразных упругих системах в нек-рых случаях возможны совместные колебания с разл. видами деформации элементов системы, наир, изгибно-крутильные колебания. Так, при определ. условиях полёта под действием азродинамич. сил иногда возникают самовозбуждающиеся изгибно-крутильные колебания крыла самолёта (т, н, флаттер), к-рые могут вызывать разрушение крыла. [c.531]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...