Колебаний амплитуды

Инерционные динамические гасители с активными элементами. Использование в системах динамического гашения колебаний элементов с собственными источниками энергии расширяет их функциональные свойства. Появляется возможность достаточно просто и в широком диапазоне осуществлять подстройку параметров гасителя в связи с изменением действующих возмущений,

Инерционные динамические гасители с активными элементами. Использование в системах динамического гашения колебаний элементов с собственными источниками энергии расширяет их функциональные свойства. Появляется возможность достаточно просто и в широком диапазоне осуществлять подстройку параметров гасителя в связи с изменением действующих возмущений,

Сущность интерферометрии с многократной экспозицией заключается в том, что голограмма экспонируется непрерывно в течение всего времени испытаний модели. Заметим, что этот метод наиболее эффективен при изучении процессов колебаний элементов конструкций. При этом имеем дело с суперпозицией большого числа голограмм. Обработка таких голограмм дает возможность интерпретировать полученную картину как изображение объекта в его среднем положении, промодулированное некоторой усредненной по времени функцией.

Особенностью машин с упругими преобразователями является наличие связанных продольных и крутильных колебаний элементов системы. В крутильных колебаниях участвуют массы возбудителя, рычажной системы и цилиндра. Продольные колебания совершают преобразователь, образец, динамометр >и детали силового замыкания. Поскольку частоты и амплитуды продольных колебаний невелики, массы элементов, участвующих в этих колебаниях, можно не учитывать [7]. Для удобства анализа^ и расчетов представим динамическую систему машины в виде системы, совершающей крутильные колебания (рис. 92), заменив продольные и изгибные жесткости элементов -эквивалентными значениями жесткостей при кручении. На рис. 92 i\ — момент инерции преобразователя; is — момент инерции рычажной систе-

12. Вейцман Р. И., Генкин М. Д., Дейнеко П. В., Тарханов Г. В. Исследование колебаний элементов редуктора, выполненных в виде тонкостенных цилиндрических оболочек. — В кн.: Акустическая динамика машин и конструкций. М.: Наука, 1973.

52. Вейцман Р. И., Генкин М. Д., Дейнеко П. П., Тарханов Г. В. Исследование колебаний элементов редуктора, выполненных в виде тонкостенных оболочек. — В кн.: Акустическая динамика машин и конструкций. М.: Наука, 1973.

В сборнике приведены результаты исследований упругих и гидроупругих колебаний элементов машин и конструкций, а также по общей динамике колебательных систем.

Одной из существенных причин вибрации насосов этого типа является возбуждение резонансных колебаний элементов кон-струкции.

Третий путь снижения виброактивности насосов заключается в отстройке собственных частот колебаний элементов насоса от частот возмущающих сил. При проектировании обычно принимают меры только по частотной отстройке амортизации и первой критической скорости ротора от частот проявления основных возмущающих сил. Между тем, для удовлетворения требований по ограничению вибрации в широком диапазоне частот отстройке подлежат и высшие критические скорости ротора, в том числе от лопастных частот. Аналогичным образом от частот проявления возмущающих сил должны отстраиваться и другие элементы: рабочие колеса, кронштейны подшипников, трубопроводы, промежуточные рамы и т. п.

Причинами вибрации двигателей являются недостаточная жесткость деталей и узлов, недостаточная отстройка частот свободных колебаний элементов и узлов от частот действия возмущающих периодических сил, недостаточное использование внутренних средств вибропоглощения и виброизоляции.

Имея график возмущающих усилий, зная собственные частоты колебаний элементов'двигателей и спектр вибрации, можно определить возможные резонансные зоны узлов конструкции двигателя, а также возмущающие усилия, вызывающие повышенные колебания.

Спектры эти, как указывалось, являются сплошными, в связи с чем для характеристики их состава применяются несколько иные величины, чем для характеристики дискретных спектров. Для последних основной характеристикой служат амплитуды отдельных гармонических составляющих, причем частоты всех этих составляющих отделены друг от друга некоторыми конечными интервалами, внутри которых гармонические составляющие отсутствуют. Вследствие этого, если амплитуды гармонических составляющих какого-либо колебания имеют конечную величину, то и энергия колебаний, приходящаяся на любой конечный участок частот, имеет конечную величину,

В случае же сплошного спектра, когда его гармонические составляющие сплошь заполняют тот или иной конечный участок частот, при конечных амплитудах всех гармонических составляющих на этот участок частот приходилась бы бесконечно большая энергия колебаний. Для того чтобы на конечный участок частот приходилась конечная энергия колебаний, амплитуды отдельных гармонических составляющих должны быть бесконечно малыми. Тогда «плотность амплитуд», приходящаяся на бесконечно малую область частот, оказывается величиной конечной. Распределение «плотностей амплитуд» по частотам спектра и является основной характеристикой состава сплошного спектра, аналогично тому как величины амплитуд отдельных гармонических составляющих являются основной характеристикой состава дискретного спектра.

При использовании методов колебаний возбуждают свободные или вынужденные колебания либо ОК в целом (интегральные методы), либо его части (локальные методы). Свободные колебания возбуждают путем кратковременного внешнего воздействия на ОК, например путем удара, после чего он колеблется свободно. Вынужденные колебания предполагают постоянную связь (через преобразователь) колеблющегося ОК с возбуждающим генератором, частоту которого изменяют. Измеряемыми величинами служат частоты свободных колебаний либо резонансов вынужденных колебаний, которые несколько отличаются от свободных под влиянием связи с возбуждающим генератором. Эти частоты связаны с геометрией ОК и скоростью распространения ультразвука в его материале. Иногда измеряют изменение амплитуды колебаний при вариации частоты в широком диапазоне частот — аплитудно-частотную характеристику (АЧХ) или величины, связанные с затуханием колебаний: амплитуды свободных или резонансных колебаний, добротность колебаний, ширину резонансного пика. Методы вынужденных колебаний, основанные на анализе колебаний системы ОК — преобразователь при резонансных частотах или вблизи них, называют резонансными. Различные варианты методов колебаний рассмотрены в § 2.6.

Поверхностная волна Рэлея. Вдоль поверхности твердого тела распространяются специфические типы волн. Для ненагруженной (свободной) поверхности доказательство существования некоторых из них получают следующим способом [2]. Априори (заранее) предполагают, что существует волна, бегущая вдоль границы твердого тела (вдоль оси х) и состоящая из линейной комбинации продольных и поперечных колебаний, амплитуды которых зависят от глубины у под поверхностью (рис. 1.2, а). Для этого скорости

МОДУЛЯЦИЯ колебаний (от лат. modulatio - мерность, размеренность) - изменение во времени к.-л. параметра периодич. колебаний (амплитуды, частоты или фазы) по заданному закону со скоростью, при к-рой за период колебаний модулируемый параметр почти не изменяется. Различают амплитудную модуляцию, частотную модуляцию и фазовую модуляцию; возможна и смешанная М. (напр., амплитудно-фазовая). Устройство, осуществляющее М., наз. модулятором. Модулир. сигнал представляет собой результат наложения модулирующего сигнала на колебания т.н. несущей частоты (переносчик информации), имеющие вид гармо-нич. колебаний. Часто модулирующий сигнал имеет вид импульса, а ре-

МОДУЛЯЦИЯ колебаний (от лат. raodula-tio — мерность, размеренность) — .изменение к.-л. из параметров периодич. колебаний (амплитуды, частоты или фазы), осуществляемое значительно медленнее по «равнению с периодом этих колебаний. Распространены амплитудная модуляция, частот-нал модуляция (для передачи речи, музыки, телевиз. изображений и т. п.) и различные виды импульсной модуляции (используемые, напр., в многоканальных системах связи).

Часто производят линеаризацию функций F\ — F\ (q) и при этом не столько потому, что нелинейность реальных зависимостей слаба, сколько вследствие малости влияния сил сопротивления на некоторые свойства колеблющейся системы. К числу параметров, слабо зависящих от сил сопротивления, относятся частоты свободных колебаний, амплитуды обобщенных координат вне зон резонансов. К числу параметров и характеристик,

на которые силы сопротивления оказывают значительное влияние, относятся виброграммы свободных затухающих колебаний, амплитуды обобщенных координат в зонах резонансов, конечные амплитуды при параметрическом резонансе, предельные циклы в автоколебательных системах. О параметрических колебаниях и автоколебаниях говорится ниже.

4. В зарезонансной зоне, т. е. справа от максимума кривой ц,, с увеличением а происходит уменьшение величины л — кривые [а асимптотически приближаются к оси абсцисс. Таким образом, если вынужденные колебания происходят с частотой, превышающей частоту свободных колебаний на достаточно большую величину, то амплитуды оказываются меньше, чем при статическом действии амплитудного значения возмущающей силы; при достаточно большом отношении сй/шс, т. е. при большой частоте вынуждающей силы и вынужденных колебаний, амплитуды оказываются очень малыми.

Половина полного периода колебаний амплитуды называется периодом биения. Длину волны косинусоиды соз[(ис — е)/ — — ф] находим из условия обращения в нуль ее ординаты. Такое обращение в нуль происходит при

осцилляции амплитуд ультразвуковых сигналов, связанные с особенностями структуры и фазового ^состава металла шва. Эти особенности количественно могут характеризоваться величиной размаха колебаний амплитуды ультразвукового сигнала R =