Способ определения коэффициента поглощения при колебаниях

(53) 620,178.5 (0856 Авто ское св ЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕБАНИЯХнОсится к спффицнента пох. Цель изобтоверности апнта поглощени(54) СПОСОБ ОПРЕДЕ ПОГЛОЩЕНИЯ ПРИ КОЛЕ (57) Изобретение о бам определения коэ щения при колебанн ния - повышение до деления коэффицие оащ те еГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ( ) р идетельство СССР У 600420, кл, С 01 Н 11/16, 1976.Богомолов С,И. и др. Об определении демпфирующих свойств систем с нелинейной жесткостью по затуханию свободных колебаний; В кн, Рассеяние энергии при колебаниях механических систем.-Киевф Наукова думка, 1978, с.85-94. объектов, характеризующихся степенной зависимостью жесткости от перемещения. При испытаниях возбуждают затухающие колебания исследуемого объекта, измеряют амплитуды затухающих колебаний в соседних циклах, в тех же циклах колебаний измеряют интервалы времени между последовательными моментами прохождения объектом прн колебаниях положения равновесия в заданном направлении, а коэффициент поглощения определяют иэ соотношения (=21 пА, /А;+, -21 пТ; /Т; где- коэффициент поглощения, соответствующий амплитуде колебаний А = 0,5(А;+ А ,); А;, А;, - амплиту- щ ды затухающих колебаний в 1-м и (1+1)-м циклах; Т;, Т - промежутки времени между последовательными ( моментами прохождения образцом положения равновесия в 1-м и (+1)-и : ф циклах. 1. ил.9 веИзобретение относится к исследованию механических свойств материалов и конструктивных элементов, а именно к способам определения коэффициента поглощения при колебаниях.Цель изобретения - повышение достоверности определения коэффициента поглощения объектов, характеризую-.щихся степенной зависимостью жесткос ти от перемещения.На чертеже представлена зависимость перемещения Х объекта от времени при его затухающих колебаниях.При испытаниях по предлагаемому 15 способу возбуждают затухающие колебания исследуемого объекта, измеряют амплитуды затухающих колебаний в соседних циклах, в тех же циклах колебаний измеряют интервалы времени меж,ду последовательными моментами прохождения объектом при колебаниях положения равновесия в заданном направлении, а коэффициент поглощения определяют по соотношению 25 А; Т- 21 п-- 2 1 п --А;+,+ где- коэффициент поглощения, соот 030ветствующий амплитуде колебаний А=0,5(А;+ А;+, );А А. - амплитуды затухающих коле 1 ф нбаний в -м и (а+1)-м цик 35лах;Т Т - промежутки времени междуцпоследовательными моментамипрохождения образцом положения равновесия в -м и (+1)-м40циклах.Измерение промежутков времени между последовательными моментами прохождения объектом положения равновесия в заданном направлении позволяет определить составляющую коэффициента поглощения, учитывающую нелинейность жесткостной характеристики объекта, что обусловливает повышение достоверности определения коэффициента поглощения для объектов со степенной зависимостью жесткости от перемещения.П р и м е р. Испытывают два образца материала: монолитный из сплава Д 16 Т и сборный, накладки которого изготовлены из сплава АК 4-1 АТ 1 ВК, а уголки - из стандартных профилей Д 16 Т. Элементы сборного образца соединены 72 болтами И 6, затянутыми моментом 5 Н м. Образцы консольно защемляются в массивном зажиме за корневую часть с давлением поджатия75 МПа, Для сохранения формы сборного образца в его корневую частьустанавливают стальные вкладыши, Зажим с образцом подвешивают на упругой податливой подвеске. Частота собственных колебаний монолитного образца на первой форме 209 Гц, сборного227 Гц, частота .колебаний зажима наподвеске 0,5 Гц.На верхней и нижне . сторонах образцов на расстоянии 30 мм от заделки устанавливают тензодатчики, сигнал которых тарируется относительноамплитуды колебаний свободного конца образца.Тензодатчики включаются в цепьполумоста, два другие регулируемыеего плеча находятся в тенэоусилителе 4 АН 4-. 22,По экрану осциллографа производится динамическая тарировка сигналовтензодатчиков, установленных на образце в режиме резонансных колебаний на первой форме относительно амплитуды силы, прилагаемой к свободному концу образца. При этом длямонолитного образца получают практически прямолинейную зависимость отклонения зайчика на экране осциллографа от величины амплитуды силы, прилагаемой к свободному концу образца,а для сборного образца эта зависи мость постепенно отклоняется от прямойпо мере увеличения прилагаемой амплитуды силы, т. е. функция жесткости этих образцов хорошо аппроксимируется выражением С(Х)=КХ , что позволяет применить для определения коэффициентапоглощения предлагаемый способ.Возбуждаются затухающие колебанияобразца путем быстрого освобождениясвободного конца, статически изогнутого на определенную величину образца.При затухающих колебаниях образца сигнал тензодатчиков записываетсяна осциллографическую бумагу осциллографа при большей скорости протяжки бумаги одновременно с сигналомотметчика времени.С осциллограммы затухающих колебаний замеряют размахи колебаний иинтервалы времени между ними в момент прохождения образцдм положенияравновесия. Коэффициент поглощения21 п --1= 21 п 20 где А;, А;,Составитель Д.ДанилоТехредМ.Дидык Корректор И.Муск Редактор И.Горн 847комитета СССРоткрытийкая наб., д. 74/38 Тираж ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж"35, Раушдписное аказ 5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная з 14428 определяют по формуле у (п- (, Он соответствует амплитуде свободного конца А=0,5(А; + А; ) или определенному по этой амплитуде напряжению в заданном сечении образца 10 где А;, А;,Т;, Т; - амплитуды и интервалы времени между ними для -гои (+1)-гоциклов затухающих ко лебаний. Для испытанного монолитного образца получают следующие значения1,4210 ; (.,= 0,86 101,41 10 при максимальном напряжении б = 40 МПа в сечении на расстоянии 25 мм от заделки; для сборного образца - (п= 5,75 10 , Чт0,25 10, (1) = 5,5010 при максимальном номинальном напряжении в сечении по первому ряду болтов ( = 30 МПа. Формула изобретения 30 Способ определения коэффициента поглощения при колебаниях, по которо 464му возбуждают затухающие колебания исследуемого объекта, измеряют амплитуды затухающих колебаний в соседних циклах, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения достоверности определения коэффициента поглощения объектов, характеризуецихся степенной зависимостью жесткости от перемещения, дополнительно в тех же циклах колебаний измеряют интервалы времени между последовательными моментами прохождения объектом при колебаниях положения равновесия в заданном направлении, а коэффициент поглощения определяют по соотношению- коэффициент поглощения,соответствующий амплитуде колебанийА=0,5(А; + А;)Ь - амплитуды затухающих ко"лебаний в -ми (+1)-мциклах;- промежутки времени междупоследовательными моментами прохождения образцом положения равновесия в д-м и (+1)-м циклах.