Интенсивные колебания

В настоящее время проводят интенсивные исследования и опробование в опытных конструкциях многих металлов и сплавов, армированных волокнами.

Изложенные выше положения обусловили настоятельную потребность в теоретических структурных моделях, позволяющих производить описание и комплексный анализ сложных технических систем, обладающих пространственной и временной иерархией. Предпринятые ранее интенсивные исследования позволили разработать методологические основы и реализовать ряд моделей как фундаментального, так и прикладного характера.

Магнитопорошковые дефектоскопы. В магнитопорошковых дефектоскопах для визуализации поля рассеяния и идентификации дефектов применяются магнитные порошки и суспензии. В настоящее время идут интенсивные исследования и разработки, направленные на замену магнитного порошка электромагнитными преобразователями, позволяющими получать первичную нн-

Изложенные выше положения обусловили настоятельную потребность в теоретических структурных моделях, позволяющих производить описание и комплексный анализ сложных технических систем, обладающих пространственной и временной иерархией. Предпринятые ранее интенсивные исследования позволили разработать методологические основы и реализовать ряд моделей как фундаментального, так и прикладного характера.

Магнитопорошковые дефектоскопы. В магнитопорошковых дефектоскопах для визуализации поля рассеяния и идентификации дефектов применяются магнитные порошки и суспензии. В настоящее время идут интенсивные исследования и разработки, направленные на замену магнитного порошка электромагнитными преобразователями, позволяющими получать первичную ин-

В настоящее время проводятся интенсивные исследования устройств, предназначенных для прямого превращения тепла в электрическую энергию без применения движущихся механических деталей и частей. Использование таких устройств совместно со стационарными электрическими станциями может значительно повысить их общий к. п. д.

Если в сварных соединениях обнаружены недопустимые дефекты, то их необходимо удалить, а дефектное место заварить. Гораздо сложнее обстоит дело при контроле изделий, изготовленных пайкой, контактной и диффузионной сваркой, сваркой в вакууме, трением, так как эти изделия не ремонтопригодны. В этих случаях необходим активный контроль в процессе изготовления изделия. В последние годы за рубежом (в Японии, США, Великобритании) и в СССР ведутся интенсивные исследования вэтом направлении.

С повышением мощности энергосистем и дальности электропередач возникла актуальная проблема устойчивости и повышения надежности параллельной работы электростанций. С 1926—1927 гг. начинаются интенсивные исследования этой проблемы [14].

получения необходимых свойств композита. С получением усов сапфира Саттон и его сотрудники [45, 48] начали интенсивные исследования с целью разработки упрочненных усами металлических композитов. Поскольку никель технологически весьма перспективен, значительные усилия были затрачены на упрочнение сапфиром Ni-сплавов. Были подтверждены многие прежние данные о влиянии поверхностно-активных металлов на смачивание сапфира бинарными сплавами [47]. В табл. 1 приведены некоторые результаты исследования поверхностного натяжения и связи в системах Ni— А^Оз. Одно из наиболее важных наблюдений в ранних работах Саттона и его сотрудников касалось влияния Ti и Zr на разрушение композита. Легирование этими высокоактивными элементами приводит к нежелательному разрушению сапфира при очень низкой величине эффективной прочности на сдвиг, причем это разрушение происходит по поверхности раздела. На рис. 12 представлена схема образования связи в этих системах, с помощью которой авторы объяснили наблюдаемый эффект. Конкурирующие процессы, а именно, ослабление сапфира и усиление связи на поверхности раздела, приводят к появлению максимума на кривой прочности связи, которая не совпадает с работой адгезии WUJl,

Главная цель выполненных за последнее время исследований в области эвтектических .композитов состояла в разработке высокотемпературных сплавов для газотурбинных двигателей. Интенсивные исследования привели к существенному продвижению в разработке эвтектических композитов: показана возможность использования в качестве композитов псевдобинарных и многокомпонентных эвтектических систем. Например, Томпсон и Лемке [67] изучали .механические свойства ряда псевдобинарных эвтек-тик, содержащих фазу NigAl, которая, как известно, определяет прочность промышленных сплавов на никелевой основе. В более подробном исследовании системы Ni3Al—NijNb Томпсон и др. [59] получили при температуре 1483 К предел прочности 62,6 кГ/мм2 и полное удлинение 4%. При U48 К 100-часовая длительная прочность составила 63,3 кГ/мм2, что превосходит свойства всех промышленных жаропрочных сплавов на Ni-основе. Хотя уровень (Прочности -был впечатляюще высок, сплав имел плохое сопротивление окислению. Недавно Лемке [44] при легировании системы Ni—Ni3Nb хромом и алюминием получил направленную

Все главы написаны известными специалистами в соответствующих областях с использованием обширных теоретических и. экспериментальных данных, полученных американскими и другими зарубежными учеными. В этой связи следует отметить, что в Советском Союзе также проводятся интенсивные исследования в области композиционных материалов. Все рассматриваемые в книге проблемы широко освещаются в отечественной литературе: журналах («Пластические массы», «Высокомолекулярные соединения», «Механика полимеров» и др.), сборниках и монографиях (например, [1—б]).

При сверлении (рис. В. 10) часто возникают интенсивные колебания (точнее, автоколебания) сверла, анализ которых требует знания частотных характеристик сверла. Расчет осложняется тем, что сверло представляет собой естественно закрученный стержень.

Как мы убедились, под действием внешней силы в случае резонанса в системе возбуждаются стоячие волны, по характеру распределения амплитуд близкие к тому из нормальных колебаний системы, частота которого совпадает с частотой внешнего воздействия. В других случаях возбуждения интенсивных колебаний в сплошной системе дело обстоит аналогичным образом. Так, в случае параметрического возбуждения колебаний (§ 152) интенсивные колебания возникают, когда частота колебаний ножки камертона вдвое больше одного из нормальных колебаний струны, и распределение амплитуд колебаний будет такое же, как для соответствующего нормального колебания струны: на струне укладывается «половина синусоиды», «целая синусоида», «полторы синусоиды» и т. д.

индуктивность, С - ёмкость, R - сопротивление контура. Чем больше Д., тем меньше потери энергии и выше избирательность колебат. системы, т.е. уже полоса частот внеш. воздействий, к-рые могут вызвать в системе интенсивные колебания. Д. связана с логарифмич. декрементом затухания 5; при малых декрементах затухания О* я/6.

[ Процесс кипения щелочных металлов, как показывают опыт-' ные данные, также характеризуется некоторыми особенностями. ! При низких давлениях насыщенных паров (ниже примерно 0,3 бар) обычно наблюдается неустойчивый режим кипения: парообразование происходит нерегулярно, отдельными всплесками, в промежутке между которыми жидкость перегревается. При высоких тепловых потоках перегрев жидкости около поверхности нагрева может быть значительным, достигая десятков, и сотен градусов. При вскипании перегрев быстро снижается: это вызывает интенсивные колебания температур во всей системе. Неустойчивое кипение металла часто сопровождается также звуковыми эффектами: стуком, щелчками, треском и т. д. В целом интенсивность теплообмена при неустойчи-

Процесс кипения щелочных металлов, как показывают опытные данные, также характеризуется некоторыми особенностями. При низких давлениях насыщенных паров (ниже 0,3-105 Па) обычно наблюдается неустойчивый режим кипения: парообразование происходит нерегулярно, отдельными всплесками, в промежутке между которыми жидкость перегревается. При высоких тепловых потоках перегрев жидкости около поверхности нагрева может быть значительным, достигая десятков и сотен градусов. При вскипании перегрев быстро снижается: это вызывает интенсивные колебания температур во всей системе. Неустойчивое кипение металла часто сопровождается также звуковыми эффектами: стуком, щелчками, треском и т. д. В целом интенсивность теплообмена при неустойчивом кипении оказывается несколько более высокой, чем при свободной конвекции без кипения [57].

При наличии мягких покрытий вибропоглощающий слой почти не вызывает сдвига нейтральной оси пластины при изгибных колебаниях. Поглощение энергии происходит в основном за счет деформации вибропоглощающего слоя. Так как модуль упругости мягкого покрытия мал, то длина упругой волны в покрытии также мала и уже на относительно низких звуковых частотах (порядка нескольких сот герц) соизмерима с толщиной покрытия. Вследствие этого имеют место интенсивные колебания по толщине вибропоглощающего слоя, нормальные к его поверхности. Потенциальная энергия деформации этого слоя мала по сравнению с потенциальной энергией в металле, но коэффициент потерь покрытия для применяемых материалов относительно велик (ц — 0,5), поэтому коэффициент внутренних потерь пластины с покрытием может достигнуть десятых долей единицы. Максимумы поглощения колебательной энергии будут наблюдаться на частотах, где по толщине вибропоглощающего слоя укладывается несколько полуволн, поэтому полоса частот вибропоглощения достаточно широка. Уровень уменьшения шума в случае мягких вибропоглощающих покрытий можно рассчитывать при помощи выражения (193).

#п(?* — 0)^=0, т. е. если в момент i* происходит скачок ускорения, в системе при t > t% возникают интенсивные колебания, связанные с мгновенным снятием квазистатических нагрузок

При Ь = 0 Kr(iKr) = 0, т. е. теоретически гаситель без трения полностью подавляет колебания, частота которых равна его парциальной частоте. Обычно гаситель настраивается на частоту первой гармоники вынуждающей силы, вызывающей наиболее интенсивные колебания системы, или на одну из собственных частот системы, чтобы снижать уровень соответствующих этой частоте резонансных колебаний. Диапазон частот, в котором гаситель со слабой диссипацией оказывается эффективным, обычно весьма узок. Поэтому использование простого динамического гасителя оказывается целесообразным лишь в машинах со стабильными рабочими скоростями, в которых частоты возмущений остаются постоянными. В машинах с изменяющимися скоростями используются различные варианты самонастраивающихся гасителей

Наддув повышает давление и температуру воздуха в цилиндре, в связи с чем период задержки воспламенения сокращается. Повышение температуры выходящей воды также сокращает период задержки воспламенения. Известно, что при возвратно-поступательном движении поршня все звенья цилиндро-поршневой группы воспринимают переменные нагрузки. Эти нагрузки достигают больших величин и носят ударный характер, вызывая интенсивные колебания двигателя в широком диапазоне частот. В основном вибрации двигателя, обусловленные работой цилиндро-поршневой группы, возникают от перекладки поршней и трения поршневых колец.

Борьба с шумом в источнике. Наиболее эффективным способом борьбы с шумом является уничтожение шума в его источнике. Для звуков ударного происхождения это достигается применением материалов и конструкций, не способных приходить в интенсивные колебания благодаря большому внутреннему затуханию. Так, например, незвонкие текстолитовые шестерни дают шум на 20—30 дб более низкого уровня, чем металлические. При наличии в механизме металлических деталей, способных к мембранным колебаниям, хорошие результаты дает замена этих деталей текстолитовыми и пластмассовыми или подклейка к ним демпфирующих материалов—войлока, картона, асбестовой или хлопчатобумажной ткани.

Борьба с шумом в источнике [3]. Наиболее эффективным способом борьбы с шумом является уничтожение шума в его источнике. Для звуков ударного происхождения это достигается применением материалов и конструкций, не способ-кых приходить в интенсивные колебания благодаря большому внутреннему затуханию. Так, например, незвонкие текстолитовые зубчатые колеса производят