2.2. Лабораторная работа № 2 Получение и исследование собственного частотного спектра
2.2.1. Определение частот и форм собственных колебаний
Таблица 2.5
Собственные частоты
Номер частоты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Частота, Гц |
51,5 |
203,596 |
268,694 |
363,389 |
584,133 |
2.2.2. Исследование влияния величин моментов инерции масс
и крутильной жесткости их связей
на собственный частотный спектр системы
Таблица 2.6
Собственные частоты при варьировании величин
момента инерции масс и жесткости связей
Момент инерции I1, кгм2 |
Собственные частоты, Гц |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
0,1 |
0,574679 |
53,8 |
235,359 |
268,694 |
584,033 |
939,989 |
0,5 |
2,873395 |
52,7 |
221,795 |
268,694 |
457,413 |
584,133 |
1 |
5,74679 |
51,5 |
203,596 |
268,694 |
363,398 |
584,133 |
5 |
28,73395 |
43,9 |
138,298 |
268,694 |
295,093 |
584,133 |
10 |
57,4679 |
38,5 |
120,699 |
269,694 |
289,193 |
584,133 |
Жесткость, связи С1, Нм/рад |
Собственные частоты, Гц |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
0,1 |
903000 |
23 |
203,196 |
247,494 |
363,398 |
449,111 |
0,5 |
4515000 |
23 |
128,899 |
247,494 |
338,194 |
449,111 |
1 |
9030000 |
51,5 |
203,596 |
268,694 |
363,398 |
584,133 |
5 |
45150000 |
63,7 |
203,796 |
281,593 |
363,498 |
1005,7 |
10 |
90300000 |
64,1 |
277,693 |
284,193 |
692,25 |
1006,7 |
Гц
Гц
F1
F1
F2,
F3,
F4,
F5
F5
F4
F3
F2
кг·м2
Гц
F1
Гц
F2,
F3,
F4,
F5
Н·м/рад
F5
F1
F4
F3
F2
Момент инерции |
Значения |
|||||
Множитель |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
0.1 |
0.197919 |
0.574679 |
4.302298 |
0.1391264 |
1.456168 |
14.20289 |
Жесткость |
Значения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
6300000 |
13000000 |
9030000 |
9030000 |
34700000 |
||
Собственные частоты |
Значения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
162.797 |
643.942 |
849.775 |
1149.423 |
1847.311 |
||
Момент инерции |
Значения |
|||||
Множитель |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
0.5 |
0.989595 |
2.873395 |
21.51149 |
0.695632 |
7.28084 |
71.01445 |
Жесткость |
Значения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
6300000 |
13000000 |
9030000 |
9030000 |
34700000 |
||
Собственные частоты |
Значения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
72.8 |
287.993 |
380 |
514.022 |
826.071 |
||
Момент инерции |
Значения |
|||||
Множитель |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
5 |
9.89595 |
28.73395 |
215.1149 |
6.95632 |
72.8084 |
710.1445 |
Жесткость |
Значения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
6300000 |
13000000 |
9030000 |
9030000 |
34700000 |
||
Собственные частоты |
Значения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
23 |
91 |
120.099 |
162.497 |
261.194 |
||
Момент инерции |
Значения |
|||||
Множитель |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
10 |
19.7919 |
57.4679 |
430.2298 |
13.91264 |
145.6168 |
1420.289 |
Жесткость |
Значения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
6300000 |
13000000 |
9030000 |
9030000 |
34700000 |
||
Собственные частоты |
Значения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
16.2 |
64.3 |
84.9 |
114.899 |
184.697 |
||
Жесткость |
Значения |
|||||
Множитель |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
0.1 |
630000 |
1300000 |
903000 |
903000 |
3470000 |
|
Момент инерции |
Значения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1.97919 |
5.74679 |
43.02298 |
1.391264 |
14.56168 |
142.0289 |
|
Собственные частоты |
Значения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
16.2 |
64.3 |
84.9 |
114.899 |
184.697 |
||
Жесткость |
Значения |
|||||
Множитель |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
0.5 |
3150000 |
6500000 |
4515000 |
4515000 |
17350000 |
|
Момент инерции |
Значения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1.97919 |
5.74679 |
43.02298 |
1.391264 |
14.56168 |
142.0289 |
|
Собственные частоты |
Значения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
36.4 |
143.998 |
189.997 |
256.994 |
413.006 |
||
Жесткость |
Значения |
|||||
Множитель |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
5 |
31500000 |
6500000 |
45150000 |
45150000 |
173500000 |
|
Момент инерции |
Значения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1.97919 |
5.74679 |
43.02298 |
1.391264 |
14.56168 |
142.0289 |
|
Собственные частоты |
Значения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
115.099 |
455.312 |
600.835 |
812.769 |
1306.249 |
||
Жесткость |
Значения |
|||||
Множитель |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
10 |
63000000 |
130000000 |
90300000 |
90300000 |
347000000 |
|
Момент инерции |
Значения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1.97919 |
5.74679 |
43.02298 |
1.391264 |
14.56168 |
142.0289 |
|
Собственные частоты |
Значения |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
162.797 |
643.942 |
849.775 |
1149.423 |
1847.311 |
||
В табл. 2.10 приведен пример оформления для занесения результатов исследования влияния на собственный частотный спектр передачи момента инерции только одной массы (I1) и жесткости только одной связи (С1), вам же следует подготовить по этой форме таблицу для занесения результатов исследования влияния на собственный частотный спектр моментов инерции всех 6 масс и жесткости 5 связей.
Выберите в главном меню «Расчет собственных частот», введите по запросу номинальные значения моментов инерции масс и жесткости связей, и осуществите расчет собственных частот. Полученные значения собственных частот занесите в строку табл. 2.10, соответствующую коэффициенту «1». Далее в меню выберите «Вносим произвольные изменения2, введите измененную величину момента инерции первой массы (0,1 от номинального), не изменяя первоначальных значений жесткости связей, и снова рассчитайте собственные частоты. Данные занесите в строку, соответствующую коэффициенту «0,1». Таким же образом нужно посчитать собственные частоты при моменте инерции первой массы, равном 0,5, 5 и 10 номинального и результаты занести в таблицу 2.10 в строки, соответствующие этим коэффициентам. Далее, выбрав в меню «Вносим произвольные изменения», следует вернуть номинальное значение момента инерции первой массы (из табл. 2.8) и по тому же сценарию выполнить исследование изменения собственных частот при изменении жесткости первой связи. Варьируемые величины жесткости и полученные значения собственных частот занести в таблицу 2.10.
После, выбрав в меню «Вносим произвольные изменения», следует вернуть номинальное значение жесткости первой связи (из табл. 2.8) и выше описанным методом выполнить исследование изменения собственных частот при изменении момента инерции 2 массы и жесткости 2 связи, далее 3 массы и 3 связи, и так до конца.
Влияние изменения момента инерции каждой массы и жесткости каждой связи в соответствии с полученной и представляемой в отчете распечаткой и данными табл. 2.10 отобразить на графиках по примеру рис. 2.3.