Способ определения декремента колебаний

-МОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советским Социалистическим республик-, 01 К 11/1 оецаротввннмФ номнтвтСоввта Мнннстров СССРно двнам наоорвтвннйн отнрцтнй ДК 620,17 .311.6 (088.8)(45) Да бликования описания 040478(72),Авторы изобретения А. П. Яковле В. В. Матве 1) Заявител Институт проблем прочности АН Украинской ССР 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕКРЕМЕН КОЛЕБАНИИ О 5 выэкспеменеДля этого по пре бу дополнительно возб ные колебания исследу или элемента конструк ной амплитудой колеба плитуде колебаний, н определяется ширина р находят соответствующ дению фиксированное з длагаемому спосоуждают реэонансемого образца ции с максимальний, равной ама уровне которой езонансного пика, ее этому возбужначение амплитуды Изобретение относится к области исследованиямеханических свойств материала при переменных нагрузках, а именно к способам определения декремента колебаний.Известен способ определения декремента колебании, заключающийся в том, что возбуждает резонансные колебания исследуемого образца или элемента конструкции при постоянном значении амплитуды возмущающей силы, регистрируют резонансную,частоту и максимальную резонансную амплитуду колебаний, а также частоты вынужденных колебаний по обе стороны от резонанса при амплитуде колебаний, составляющей некоторый уровень (0,5 или 0,707) резонансной амплитуды, определяют ширину резонансного пика на некотором фиксированном уровне амплитуды колебаний и вычисляют по полученным данным декремент колебаний )1)Этот способ является наиболее близким к изобретению по технической 2 сущности и достигаемому эффекту.Однако применение этого способа для исследования демпфирующих свойств реальных колебательных систем, как правило нелинейных, не обеспечивает 2в общем случае получения достоверных результатов. При исследовании демпфи рующих свойств материалов применение этого способа ограничивается малыми уровнями циклического деформировання материала, когда необратимые потери энергии невелики и колебательную сис" тему можно считать практически линей" ной, В противном случае применение известного способа, не учитывающего обусловленную рассеянием энергии нелинейчость колебательной системы, может привести к существенной погрешности. Целью-изобретения являетсяшение достоверности результаторимента и расширение области иния,возмущающей силы и вычисляют декрементколебаний по формулам о(а ) Я. - .лы э 7 б(а ):й --йй Р а - максимальная резонансная1уда, фиксируемая при основномении резонансных колебаний;а 2- максимальная резонансная амплитуда, фиксируемая при дополнительном возбуждении резонансных колебаний; 158(а,)- декремент колебаний, соответствующий амплитуде колебаний а,8(4 )- декремент колебаний, соответствующий амплитуде колебаний аА я - шири на рез она нс ного пик а, измеряемая при основном возбуждении резонансных колебаний на уровне амплитуды колебаний, равной 01Р - резонансная частота;Э 6 - безразмерный коэффициент, равный отношениюа 2/Осс - безразмерный коэффициент, равный отношениюс/огде ( и- амплитуды возмущающей си 2лы или параметра, ей пропорционального р 0 при которых производится соответственно основное и дополнительное возбуждение резонансных колебаний;/3 - безразмерный коэффициент, равный отношению 3-1 ф; 35Способ осуществляется следующим образом.Образец или элемент конструкции устанавливают на платформе вибростенда, например электродинамического, 40 и возбуждают резонансные колебания при каком-либо постоянном значении амплитуды возмущающей силы ( ускорения платформы). Измеряют величину амплитуды возмущающей силы цили 45параметра, ей пропорционального. Изменяют частоту возбуждения по изменению амплитуды колебаний определяют резонанс, фиксируя максимальную резонансную амплитуду колебаний аи реэонанасную частоту р . Далее несколько увеличивают частоту возбужденияв сторону резонансных частот и регистрируют ее значение ы" при некоторой фиксированной амПлитуде установившихся колебаний аЗатем изменяют частоту возбужденияв сторону дореэонансных частот и регистрируют ее значение С) для тойже фиксированной амплитуды установившихся колебаний а , По данным изме 1рения частот определяют ширину резонансного пика д сд = як- ьдДалее возбуждают резонансные колебания того же образца или элементаконструкции при другом (меньшем) энагдеамплитв оз бужд 65о данным измерения ширины резо- ного пика ЬИ, резонансной частозначений амплитуд колебаний 02 и амплитуд возмущающих сил 2 вычисляют значения декременолебаний по приведенным выше фор на ты )Э а и лам Изобретение позволяет использоватьспособ определения декремента колебаний по ширине пика резонансной кривойдля реальных колебательных систем,обеспечивая получение достоверногорезультата при любом характере их нелинейности, обусловленной рассеяниемэнергии,Формула изобретения Способ определения декремента колебаний, заключающийся в том, что возбуждает резонансные колебания исследуемого образца или элемента конструкции при постоянном значении амплитудды возмущающей силы, регистрируют резонансную частоту и максимальную резонансную амплитуду колебаний, определяют ширину резонансного пика на некотором фиксированном уровне амплитуды колебаний и вычисляют по полученным данным декремент колебаний, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения достоверности результатов эксперимента и расширения исследуемого образца или элемента конструкции с максимальной амплитудой колебаний, равной амплитуде колебаний, на уровне которой определяется ширина речении амплитуды возмущающей силы, при котором максимальная резонансная амплитуда колебаний оказывается равной амплитуде д 2 , и измеряют соответствующее значение амплитуды возмущакщей силы (Возможна и обратная, более простая, последовательность проведения эксперимента. Вначале возбуждают резонансные колебания при каком-либо фиксированном постоянном значении амплитуды возмущающей силы а . Изменяют часто 2ту возбуждения и по изменению амплитуды колебаниЯ определяют резонанс, фиксируя максимальную резонансную амплитуду колебаний а 2 и резонансную частоту р . Затем возбуждают резонансные колебания того же образца или элемента конструкции при другом (большем) фиксированном значении амплитуды возмущающей силы л и реги. 1 стрируют соответствующее ей значение максимальной резонансной амплитуды колебаний а . Затем, изменяя частоту возбуждения в сторону зарезонансных и дорезонансных частот, фиксируют ее11значения й) и ы для уровня амплитуды колебаний а 1 .Тираж 1112 Подписное Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Жр Раушская наб д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 эонансного пика, находят соответствующее этому возбуждению фиксированное значение амплитуды возмущающей силы и вычисляют декремент колебаниЯ по формулам Ьбд Ж8(а,).11Э1-осВ(а )йъ, ЬЫРгде а - максимальная резонанснаяамплитуда, фиксируемая при основном возбуждении резонансных колебаний;а - максимальная резонансная амплитуда, фиксируемая при дополнительном возбуждении резонансных колебаний; 15ЙО 1) - декремент колебаний, соответствующий амплитуде колебаний о,6(0) - декремент колебаний, соответствующий амплитуде колебаний аЬд - ширина резонансного пика, 20 измеряемая при основном возбуждении резонансных колебаний на уровнеамплитуды колебаний, равной йР - резонансная частота;Ж - безразмерный коэффициент,РаВНЫй ОТНОШЕНИЮ Дт(Д 1,ж - безразмерный коэффициент,равных отношению,/гдеи- амплитуды возмущающейсилы или параметра, ей пропорционального, при которых производится соответственно основное и дополнительноевоэбуждение резонансных колебаний;ф - безразмерный коэффициент,равный отношению /5 = 1/хИсточники информации, принятыево внимание при экспертизе:1. Покровский В.Н. Вихров В. И.дистанционная установка для измерениявнутреннего трения и модуля упругости радиоактивных металлов. - В сб.;Внутреннее трение в металлах и сплавах. М., Паука, 1966, с. 179-187.