Спектр - частота - собственное колебание
Cтраница 3
Проверка на резонанс не является формальной. При правильном определении частот собственных колебаний проверка на резонанс также гарантирует надежную работу фундамента. В самом деле, если известен весь спектр частот собственных колебаний фундамента, то по расположению его относительно зоны рабочих чисел оборотов можно определить, возможен ли резонанс колебаний при работе машины. Совершенно ясно, что работа фундамента в зоне резонанса, нежелательна, так как сопровождается повышенными вибрациями и затрудняет балансировку машины. [31]
Обычно при выпуске с завода турбины снабжаются расчетными и экспериментальными частотными характеристиками рабочих лопаток. Однако по вышеуказанным причинам экспериментальные значения собственных частот колебаний лопаток и их пакетов одной ступени могут существенно различаться между собой. Кроме этого, расчеты проводятся обычно для сравнительно ограниченного спектра частот собственных колебаний. Как следует из табл. 6, частоты колебаний лопаток могут с течением времени изменяться под влиянием различных причин, лопатки, будучи вначале отстроенными, по истечении опретелрннпт времени могут попасть в опасную зону вибраций. [32]
Широкому применению напряженного армирования в фундаменте до настоящего времени препятствуют два фактора: неполная изученность работы напряженных конструкций под динамической нагрузкой и трудности его осуществления на строительной площадке, обусловленные необходимостью иметь соответствующее оборудование. До сих пор не вполне ясно влияние предварительного напряжения на спектр частот собственных колебаний конструкции, а также не известна степень, стабильности задаваемой величины напряжения при воздействии интенсивной переменной нагрузки. Кроме того, не уточнены динамические характеристики напряженно-армированного железобетона. [33]
Как было показано в предыдущем параграфе, динамическая работа фундамента турбогенератора описывается системами со многими степенями свободы, требующими вычисления высших частот колебаний. В ряде случаев необходимо выяснить формы колебаний, что можно сделать, зная лишь точные значения частот. Поэтому наиболее целесообразно решать эту задачу при помощи разложения в ряд векового уравнения движения материальных точек, позволяющего найти весь спектр частот собственных колебаний. Ниже дан обобщенный способ решения. Следует заметить также, что применение уточненных схем и точной методики расчета позволяет отказаться от так называемых условных значений частот собственных колебаний, благодаря чему отпадает условность расчетной методики. [34]
В заводских условиях на работающий станок действует широкий Спектр частот возбуждающих колебаний ( резание, ковка, другие технологические процессы), значительно различающихся по величине и направлению. Близость или совпадение с частотой возбуждающих колебаний даже одной из шести частот какой-либо детали, узла или всего станка в целом приводит к неоправданно быстрому снижению точности и производительности станка, уменьшению срока его службы. Четкое распределение объемов и масс вокруг основной принятой геометрической оси станка приводит к созданию простых монолитных форм и, как следствие, к сужению ширины спектра частот собственных колебаний всего станка в целом. [35]
Ориентиром могут служить частоты собственных колебании отдельных стержней ( см. таблицу 3.1) и в качестве начальных значений выбрать ( 1 / 100 - 1 / 1000) минимальной частоты составляющих элементов стержневой системы. В качестве грубого шага изменения частоты можно рекомендовать ( 1 / 100 - 1 / 1000) длины интервала, на котором определяется частота. Далее, если интервал, содержащий корень уравнения (3.2), найден, интервал и корень уточняются путем уменьшения шага изменения частоты. Процесс поиска спектра частот собственных колебаний можно полностью автоматизировать, но для наглядности целесообразно осуществить поиск частот визуально, если выводить значения частот и определителя матрицы А в виде таблицы, а затем просматривать ее. [36]
Это легко сделать путем изменения жесткости или массы элементов. При этом нет опасения, что выведение & - й частоты колебания из резонансной зоны может вызвать попадание в резонанс k или k - 1 - й частоты колебаний, так как эти частоты, как показывает практика, значительно удалены друг от друга и в диапазоне между ними может поместиться несколько резонансных зон. Например, спектр частот собственных колебаний фундамента турбогенератора мощностью 1 50 тыс. кет имеет следующие значения частот: ( 02 329 кол / мин; со.з. 87б кол [ мин и со4: 2892 кол / мин, а ширина резонансной зоны составляет всего 300 кол / мин. Следовательно, когда спектр частот собственных колебаний фундамента в заданном направлении расположен так, что ни одна из его частот не попадает в резонансную зону, систему со многими степенями свободы следует рассчитывать на вынужденные колебания без учета затуханий. [37]
 |
Основные характеристики резонансных колебаний изделий. [38] |
Предположим теперь, что падающая на пластину волна не является монохроматической, а представляет собой короткий импульс. Возникающие в плите колебания теперь являются свободными колебаниями, при которых вновь подчеркиваются колебания с частотами, на которых прямые и обратные волны взаимно усиливаются. В итоге возбуждается совокупность стоячих волн вида (3.30), амплитуды которых различны и убывают с увеличением частоты, хотя, возможно, и немонотонно. Набор частот этих колебаний называют спектром частот собственных колебаний, или собственных частот. [39]
Расчет по обеим указанным методикам может быть применен для фундаментов низкооборотных машин, в которых главная низшая частота собственных колебаний располагается близко к резонансной зоне. При расчете горизонтальных колебаний эти методики непригодны. Здесь в методику расчета введены системы со многими степенями свободы, что позволило определить спектр частот собственных колебаний, из которого выбиралось значение частоты, наиболее близко расположенной к резо-н-ансной зоне. [40]
Эта сила инерции передается перекрытию. При упругом подвешивании барабана перекрытием воспринимаются сила инерции бандажей ат2 и изменение силы упругости амортизаторов, пропорциональное амплитуде возмущенного перемещения барабана. Эта последняя составляющая практически может быть доведена до весьма малой величины, поэтому динамическое воздействие массивного барабана на перекрытие может быть уменьшено. Если, кроме того, амортизировать ролики и раму, то динамическое воздействие барабана и бандажей на перекрытие можно вообще свести к минимуму, подбирая спектр частот собственных колебаний системы таким, чтобы время возмущенного движения было мало по сравнению с периодами колебаний соответствующих форм. [41]
Предлагаемая вниманию читателей книга освещает различные методы решения задач механики деформируемого твердого тела. Физическая - описывает связь между деформациями и напряжениями. Объединение этих сторон позволяет составить дифференциальное уравнение задачи. Далее нужно применить методы математики, которые разделяются на аналитические и численные. Большим преимуществом аналитических методов является то, что мы имеем точный и достоверный результат решения задачи. Применение численных методов приводит к получению просто результата и нужно еще доказывать его достоверность и оценивать величину погрешности. К сожалению, до настоящего времени получено весьма мало точных аналитических решений задач механики деформируемого твердого тела и других наук. Поэтому приходится применять численные методы. Наличие весьма мощной компьютерной техники и развитого программного обеспечения практически обеспечивает решение любой задачи любой науки. Применительно к стержневым системам алгоритм МКЭ в форме метода перемещений представлен во 2, 3 и 4 главах книги. Большими возможностями обладает также универсальный численный метод конечных разностей ( МКР), который начал развиваться раньше МКЭ. Оба этих метода по праву занимают ведущие места в арсенале исследований. Например, МКР обладает недостаточной устойчивостью численных операций, что сказывается на точности результатов при некоторых краевых условиях. МКЭ хуже, чем хотелось бы, решает задачи на определение спектров частот собственных колебаний и критических сил потери устойчивости. [42]
Страницы: 1 2 3