Elméleti anyag
Milyen terhelést nevez dinamikusnak?
A terhelés hatása nagymértékben függ az időbeli változás sebességétől. E tekintetben szokásos különbséget tenni a statikus és a dinamikus terhelés között.
Az állandó vagy nagyon lassú terhelés idővel változik, amikor a terhelésváltozások sebességének és gyorsulásának elhanyagolása statikus. A statikus terhelés alatt lévő szilárdság és merevség kiszámítását az "Anyagellenállás" c.
Az időben gyorsan változó terhelést dinamikusnak hívják.
A dinamikus terhelés fő típusai a következők: az inerciális terhelés (egyenletesen gyorsított mozgással), a terhelés vibrációs hatása (oszcilláló mozdulatokkal), a terhelés sokkhatása.
Nyilvánvaló, hogy a dinamikus terhelés hatására bekövetkező feszültségváltozás erősebb, mint a megfelelő statikus terhelésből. Egyszerű példa. Hasonlítsa össze az alvázkeret két állapotát az autóra szerelt motorral: amikor a motor ki van kapcsolva, és amikor be van kapcsolva. Nyilvánvaló, hogy a második esetben a keretanyagban fellépő erők, feszültségek és deformációk sokkal nagyobbak lesznek, mint az első.
Hogyan lehet kiszámítani a dinamikus terhelés hatását tapasztaló struktúra szilárdságát és merevségét?
Bármely fajta dinamikus terhelésnek is tetszene, a szilárdság és a merevség kiszámításának módja ebben az esetben ugyanaz:
· Az ilyen típusú dinamikus terhelést a megfelelő statikus (ugyanazon a ponton, ugyanabban az irányban, de statikusan) helyettesíti, és statikus számítást végez az erősség és a merevség tekintetében.
· Figyelembe véve a forma dinamikus terhelés és a megfelelő fizika törvényei és a mechanika elmélet, meg a dinamikus tényező - egy szám jelzi, hogy hány alkalommal értékének dinamikus tényező (erő, nyomás vagy elmozdulás) nagyobb, mint a megfelelő statikus tényező értéke.
· Az erősség és a merevség állapotának feltérképezése, figyelembe véve a statikus számítást és a megállapított dinamikus tényezőt:
hol van a dinamizmus együtthatója ,. Maximális statikus és dinamikus feszültségek. - maximális statikus és dinamikus mozgások.
Az erősségi állapotot és a merevségi állapotot a feladattal összhangban oldják meg.
Ebben a témában a rugalmas szerkezetek elemeinek munkáját kényszerített oszcillációban vizsgáljuk. Nagyon gyakran különböző típusú erőművek vannak felszerelve a szerkezetre, amelyek bekapcsolt állapotban oszcilláló mozgásokat végeznek, amelyek átkerülnek az egész szerkezetbe. Az ilyen szerkezetek szilárdságának kiszámítása a fent leírt algoritmus szerint történik, figyelembe véve a vibrációs mozgást. Az oszcillációk elméletét a "Fizika" szakterület megfelelő szakasza tanulmányozza. Mit kell tudnunk az oszcillációk elméletéből?
Mekkora a rugalmas rendszer szabadsága?
Az első dolog, amit fontos tudni, hogy a rugalmas rendszerek vibrációs mozgásait vizsgálják, a szabadságfokok száma. azaz a független változók száma, amelyek szükségesek és elegendőek a rendszer állapotának leírásához. Egyszerűen fogalmazva, a szabadságfokok száma megegyezik a súlytalan rugalmas rendszeren található koncentrált tömegek számával.
Az "Anyag ellenállása" során csak az egy fokú szabadsággal (egy koncentrált tömeggel) rendelkező elasztikus rendszereket veszik figyelembe.
Hogyan különböztethetők meg a mechanikai rezgések az általuk okozott okok miatt?
A következő típusú oszcillációk vannak:
1. A szabad (saját) - adódó ingadozások elsődleges rendszer eltérése az egyensúlyi helyzetből, és helyét csak a hatása alatt rugalmas erői a rendszer (például szállítási rezgések, felfüggesztettek egy rugó).
2. Kényszerített oszcillációk, amelyek külső időszakosan változó erők hatása alatt fordulnak elő (például a motorteljesítményű motorkerékpár rezgése).
3. Parametrikus oszcillációk, amelyek során a rendszer paraméterei rendszeres időközönként változnak (például amikor egy kiegyensúlyozatlan kerekek forognak, amikor a rúd lüktető terhelés hatására marad).
4. Öncsillapítások - külső erők által kiváltott rezgések, amelyeknek hatását a rezgési folyamat határozza meg (pl. Deformált testek rezgései folyadék vagy gázáramlásban).
Erõsségi szempontból a legérdekesebbek az erõszakos rezgések, amelyekben az idõszakosan változó erõk hatása idõszakosan változó feszültségekhez vezet.
Hogyan változik a mechanikai oszcilláció az elasztikus rendszerben az oszcillációs folyamat során fellépő deformáció típusában?
A rezgéseket a deformáció fajtája is osztályozza. Tehát a rudak megkülönböztetik a hosszirányú (feszültség-tömörítési), keresztirányú (hajlító) és torziós (torziós) oszcillációkat.
Hogyan lehet meghatározni a rugalmassági rendszer erőszakos rezgéseinek dinamikus együtthatóját egy fokú szabadsággal?
Kényszerített rezgések esetén a dinamikai együtthatót általában az oszcilláció erősítésének együtthatójaként nevezik és jelölik.
A rugalmassági együttható együtthatója (az oszcilláció erősítésének együtthatója) egyfajta szabadsággal a húzóerők figyelembevételével, egyenlő:
ahol - a kényszerített oszcillációk frekvenciáját az erőmű működési paraméterei határozzák meg; - az elasztikus rendszer természetes oszcillációinak gyakoriságát a következő képlet határozza meg:
Itt - az oszcilláló terhelés tömege (például a motor), - a rugalmas rendszer megfelelősége, az oszcilláló mozgás irányába ható részegység statikus elmozdulása. Ezt az egyszeri elmozdulást a Mor módszer határozza meg.
Mi a rezonancia jelensége?
Ha a hajtóerő frekvenciája megközelíti a természetes oszcillációk gyakoriságát. majd a (7.1) szerint a dinamikai együtthatót. Az oszcillációk amplitúdója élesen emelkedik, és így változik a stressz amplitúdója is, ami a szerkezet elpusztításához vezet. Ez a jelenség rezonancia.
Algoritmus a rugalmassági rendszerek kényszer rezgéseinek erősségének kiszámításához egy fokú szabadsággal
1. A statikus probléma megoldása.
• A dinamikus perturbáló erõt egy statikus értékkel helyettesítjük, ami egyenlõ az amplitúdóértékével.
· A WSF-diagramot a deformáció típusától függően alakítjuk ki, és meghatározzuk a veszélyes szakasz helyzetét.
• Keresse meg a maximális statikus feszültséget.
2. A dinamizmus együtthatójának meghatározása (az oszcilláció erősítésének együtthatója).
Megállapítottuk, hogy a rugalmas rendszer megfelel a Mor módszernek.
A természetes oszcillációk gyakoriságát a (7.2) képlet segítségével számítjuk ki.
Határozza meg a kényszerített oszcillációk gyakoriságát. az erőmű működési feltételei alapján.
· A (7.1) képlet segítségével számítsa ki a dinamizmus együtthatóját (az oszcilláció erősítésének együtthatóját).
3. Rögzítse az erősségi állapotot.
· Ha az oszcilláló tömeg tömege nem vesz részt a vibrációs mozgásban, azaz merőleges a mozgás irányára, az erősségi állapot:
Ha az oszcilláló tömeg gravitációs iránya egybeesik a vibrációs mozgás irányával, akkor ez a statikus erő is részt vesz a rugalmas rendszer terhelésében, de a dinamikus koefficiens nem erősíti meg. Ebben az esetben a tervezési tapasztalatok kombinálják a terhelést - mind a statikusak, mind a dinamikusak. Ezután az erők cselekvési függetlenségének elve szerint az építkezés során felmerülő legnagyobb stressz:
Figyelembe véve a (7.3) -t, akkor kapjuk meg a végső kifejezést az erősségi állapotra:
4. Az erősségi helyzet megoldása az említett probléma alapján.
· A paraméterek találati értékei a szilárdsági állapotba (7.3) vagy (7.4) vannak helyettesítve, amelyet a kézben lévő feladatnak megfelelően oldunk meg. vagy hitelesítési számítás, vagy tervszámítás, vagy a teherbírásra vonatkozó számítás.