15. Вынужденные периодич. Колебания линейного осциллятора

16. Расчет на ветровой резонанс

Формируется расчетная модель сооружения. Формируются статическая, пульсационная и динамическая компоненты ветрового резонансного возбуждения по первой и второй формам собственных колебаний. Определяются частоты и формы собственных колебаний в режимах с сосредоточенными и распределенными массами, и делается их сравнение. Производится расчет конструкции на действие статических, пульсационных и динамических компонент ветрового возбуждения.

17. Резонанс

Резона́нс (фр. resonance, от лат. resono — откликаюсь) — явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, которое наступает при приближении частоты внешнего воздействия к некоторым значениям (резонансным частотам), определяемым свойствами системы. Увеличение амплитуды — это лишь следствие резонанса, а причина — совпадение внешней (возбуждающей) частоты с внутренней (собственной) частотой колебательной системы. При помощи явления резонанса можно выделить и/или усилить даже весьма слабые периодические колебания. Резонанс — явление, заключающееся в том, что при некоторой частоте вынуждающей силы колебательная система оказывается особенно отзывчивой на действие этой силы.  В определенных условиях при периодическом повторении малых динамических воздействий происходит накопление энергии системы, которое выражается в постоянном увеличении размаха (амплитуды) колебаний и сил инерции до очень больших значений. Такие условия создаются при совпадении частоты изменения нагрузки и частоты собственных колебаний системы. Состояние системы, при котором частота возмущающей силы совпадает или очень близка к частоте собственных колебаний системы, в результате чего происходит возрастание амплитуды колебаний, называется резонансом. Резонанс опасен для сооружений тем, что может произойти при малых динамических воздействиях, может привести к разрушению конструкций, достаточно прочных по отношению к статическим нагрузкам.

Основными задачами динамики сооружений являются:

1. Определение частот собственных колебаний сооружений.

2. Определение максимальных сил инерции, возникающих при колебаниях сооружений.

Частоты собственных колебаний необходимо знать для того, чтобы сравнить их с частотой вынужденных колебаний и исключить возможность возникновения резонанса. 

На рис. 628 показана схематическая зависимость амплитуды вынужденных колебаний A от частоты вынуждающей силы ω.

рис. 628

 При малом затухании эта зависимость имеет резкий максимум при приближении частоты вынуждающей силы ω к собственной частоте системы ω_o. Таким образом, и в этом случае возможно возникновения резонанса, поэтому построенные зависимости часто называют резонансной кривой.