Вибрационных воздействиях

Разработка, создание и использование новых средств экспериментального исследования материалов и конструкций. Решение проблемы обеспечения надежности и ресурса изделий машиностроения, как уже отмечалось, в известной мере определяется уровнем разработки методов и средств экспериментальной оценки действительной нагруженное™ конструкций, напряженно-деформированных и вибрационных состояний, параметров структуры материалов, характеристик прочности и трещиностойкости, динамических характеристик прочности, трещиностойкости и тела человека-оператора машины при вибрационных и других воздействиях. Это обусловлено необходимостью повышения объема экспериментальной информации с возрастанием вероятности безотказной работы, которую необходимо обеспечить при создании ответственных конструкций. Полученная информация является весьма ценной для оценки завершенности экспериментальной отработки машин и конструкций при проведении лабораторных и натурных испытаний, а также для определения влияния условий эксплуатации на изделия и установления остаточного ресурса конструкций.

Испытания полигармонической вибрацией, широкополосной случайной вибрацией, узкополосной случайной вибрацией с переменной средней частотой спектра позволяют имитировать реальный вибрационный процесс [1, 2]. Не только общий характер, но и распределение искусственно воспроизводимых вибраций в пространстве и во времени должны соответствовать вибрациям при эксплуатации объекта. Моделирование эксплуатационных вибрационных состояний и выбор рациональных стратегий их воспроизведения в лабораторных условиях рассмотрены в следующей главе. Остальные главы посвящены способам осуществления, техническому и программному оснащению различных видов виброиспытаний.

Как и в случае с одной точкой объекта, всякое вибрационное состояние в заданном наборе точек может быть изображено некоторой точкой в пространстве параметров вибрационного состояния, хотя размерность этого пространства значительно выше, а изменение вибрационного состояния объекта во времени представляется скачкообразными переходами из одной точки пространства в другую через равные промежутки времени. Таким образом, в пространстве вибрационных состояний образуется ломаная траектория переходов из одного состояния в другое (см. рис. 3).

Множества эксплуатационных вибрационных состояний. Установить, какие вибрационные состояния возможны в эксплуатации, — это значит определить границы такой области С в пространстве параметров вибрационных состояний, что любое вибрационное состояние R из этой области может хотя бы один раз встретиться для данного объекта в условиях эксплуатации Множество вибрационных состояний {R}, любой элемент которого R e С, назовем множеством эксплуатационных нибрационных состояний.

Пусть имеются результаты наблюдений вибрационных состояний в эксплуатации, представленные в виде ряда

Допустим, что результаты наблюдений вибрационных состояний нанесены на график рис. 5 в виде точек.

Другой способ построения гипермногогранника, ограничивающего множество эксплуатационных вибрационных состояний, основан на использовании следующей системы неравенств.

Очевидно, что такой подход справедлив при наличии бесконечно большого числа наблюдений вибрационных состояний при эксплуатации. Практически число наблюдений всегда конечно. Поэтому границы всех возможных при эксплуатации вибрационных состояний можно построить лишь в том случае, когда параметры предельных состояний могут быть заключены в рамки некоторых физических ограничений.

Распределение вероятностей на множестве эксплуатационных вибрационных состояний. В соответствии с принятой моделью процесса изменения характеристик вибрации объекта на каждом последующем интервале времени возникает новое вибрационное состояние с параметрами, случайным образом выбираемыми из множества С. Кроме того, предполагается, что параметры состояний на соседних или любых других интервалах времени статистически независимы.

В этом случае, разбивая множество эксплуатационных состояний С на v произвольных непересекающихся подмножеств и используя статистику имеющихся наблюдений эксплуатационных вибрационных состояний, нетрудно получить оценки вероятностей попадания указанных состояний в каждое v-e подмножество (рис. 9).

2. Если все пространство вибрационных состояний разбить на область, являющуюся квадрантом К. многомерного пространства с вершиной в точке D, все точки которого D, е К. удовлетворяют условию D, s? D, и на область, которой принадлежат все остальные точки пространства вибрационных состояний, то для каждого значения вектора D может быть указана вероятность того, что на данном интервале времени т параметры вибрационного состояния находятся в пределах квадранта К (D), т. е. Р [D e К, (D)]= 1, и соответственно

Если в механизме имеются подвижные соединения с зазорами (например, кинематические пары в механизмах), вибрационные воздействия могут вызвать соударения сопрягаемых поверхностей, приводящие к их разрушению и генерированию шума. В большинстве случаев разрушение объекта при вибрационных воздействиях связано с возникновением резонансных явлений. Поэтому при полигармонических воздействиях наибольшую опасность представляют те гармоники, которые могут вызвать резонанс объекта.

Если в механизме имеются подвижные соединения с зазорами (например, кинематические пары в механизмах), вибрационные воздействия могут вызвать соударения сопрягаемых поверхностей, приводящие к их разрушению и генерированию шума. В большинстве случаев разрушение объекта при вибрационных воздействиях связано с возникновением резонансных явлений. Поэтому при полигармонических воздействиях наибольшую опасность представляют те гармоники, которые могут вызвать резонанс объекта.

Виброакустические воздействия в системах человек — машина и методы контроля состояния человека-оператора375 Средства испытаний при вибрационных воздействиях . . . 378 Средства испытаний при ударных воздействиях......403

СРЕДСТВА ИСПЫТАНИЯ ПРИ ВИБРАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Испытания при вибрационных воздействиях

Средства испытаний при вибрационных воздействиях

Средства испытаний при вибрационных воздействиях

Средства испытаний при вибрационных воздействиях

Средства испытаний при вибрационных воздействиях

Средства испытаний при вибрационных воздействиях

Средства испытаний при вибрационных воздействиях