
- •Введение в динамику сооружений.
- •Основные понятия динамики сооружений.
- •Определение момента инерции абсолютно твердых тел.
- •Понятие о динамической расчетной схеме.
- •Понятие коэффициента жесткости для систем с 1 степенью свободы.
- •Определение и при последовательном и параллельном соединении упругих связей.
- •1)Прямая форма:
- •3) Силы неупругого сопротивления (силы трения).
- •4) Силы возмущения.
- •1) Внешние:
- •2) Силы инерции:
- •3) Силы неупругого сопротивления (трения).
- •Вынужденные колебания системы с 1 степень свободы при наличии силового гармонического возмущения.
- •Вынужденные колебания при наличии сопротивления.
- •Виброизоляция.
- •Решение д.У. Для колебаний системы с 1 ст. Свободы при переезде через неровность.
- •Теория Вибрографа
- •Обработка данных измерений динамичных параметров
- •Дифференциальные ур-я движения систем с конечным числом степеней свободы.
- •Д.У. Движения систем с n степенями свободы в обратной форме.
- •Свободные колебания систем с конечным числом степеней свободы.
- •Нормирование собственных форм упругой системы.
- •Проверка ортогональности собственных форм динамической системы.
- •Понятие о парциальных системах и парциальных частотах динамической системы.
- •Динамические модели автомобилей в виде систем с конечным числом степеней свободы.
- •Матрица жесткости 2х массовой модели автомобиля.
- •Переезд 2х массовой модели через неровность.
- •Переезд двух массовой модели через неровность.
- •Расчет динамического давления при переезде неровности системы с конечным числом степени свободы.
- •Определение критических скоростей движения автомобиля через неровность.
- •Динамические модели современных автомобилей.
- •1) Трехосный автомобиль с балансированной тележкой.
- •2) Сдельный автопоезд
- •Вынужденные колебания систем с конечным числом степ. Свободы при силовом гармоническом возмущении.
- •Теория виброгашения
- •К прочностному динамическому расчету систем с одной степенью свободы. Прямая форма уравнения движения.
- •Обратная форма уравнения движения
- •Теория устойчивости мостовых конструкций
- •Устойчивость сжатых стержней
- •Устойчивость плоской формы изгиба.
- •Деформационный расчет рамы для определения потери устойчивости второго рода.
- •Расчет устойчивости сс при определении критической силы при потере устойчивости 2го рода.
- •Р асчет устойчивости с.С. Для определения критического состояния 1го рода.
- •Определение формы потери устойчивости.
- •Учет симметрии при расчете устойчивости с.С.
- •Расчет с.С. С использованием сжато-изогнутых рам.
- •Энергетический метод определения нагрузок.
- •Устойчивость прямоугольной пластинки подвергающейся воздействию сжимающих сил.
- •Устойчивость плоской формы изгиба тонкостенных высоких балок.
- •Устойчивость плоской формы изгиба двутавровой балки.
- •Устойчивость арочных конструкций.
- •Расчет двух шарнирной арки.
- •Бесшарнирная арка
- •Трехшарнирная арка
- •Алгоритм определения критических нагрузок на мостовые сооружения с использованием современных конечно-элементных комплексов.
- •Свободные колебания систем с бесконечным числом степеней свободы
- •В ынужденные колебания системы с бесконечным числом степеней свободы при произвольном силовом возмущении
- •Колебания системы с 1-ой степенью свободы при произвольном возмущении. Интеграл Дюамелля.
- •Колебания мостовых конструкций при подвижной нагрузке.
- •Задача Крылова.
- •Колебание неинертной балки при движении по ней инертного груза.
- •Движение инертного груза по инертной балке.
- •Движение подрессорного груза по инертной балке.
- •: Основы расчета упругих систем на сейсмические воздействия.
- •Современные методы расчета зданий и сооружений на сейсмические воздействия.
- •Распространение волн в упругих средах.
- •Воздействие вибрации на людей.
Решение д.У. Для колебаний системы с 1 ст. Свободы при переезде через неровность.
MU+CU=P(t) (в первом приближении не учитываем трение)
MU+CU=c*h(t) (a)
Благодаря нивелирующей способности шин, многие из типов неровностей автомобилей ощущает, как неровность плавного типа, а => может быть описан косинусоидой
(48)
-частота
неровностей (49)
Частота неровностей зависит от её, длины и скорости движения по ней.
В ур.(а) в лев. и правой части добавим слагаемое -M,h
M(U-h)+C(U-h)=-Mh
u-h=y-деформация упругой связи.
Для вычисления давления автомобиля на путь необходимо учесть собственный вес.
R(t)=c*y+Mg (50)
Это уравнение неоднородное 2 порядка с постоянным коэффициентом
yOH=yoo+yчн
yoo=C1*sinkt+c2*coskt-свободные
колебания с собственной частотой автомобиля
yчн=D*cosωt
yчн=-Dω2cosωt
Постоянное с1 и c2 определяется из начальных условий:
1)При t=0,y=0
2)-//- ,y=0
Подставляем (1)в (51)=>
Подставляем (2)в (51)
0=с1*k*1-c2*0+0
C1=0
Т.о. динамичное давление состоит их 2-х слагаемых:
-соответствует свободным колебанием с частотой k;
- -//- вынужденных колебаний с частотой неравности.
В знаменателе формулы может появиться определитель при падении собственной частоты автомобиля с частотой неровностей. При таком режиме движения, который может осуществиться при скорости, которая является критической, средней пользоваться нельзя.
Вычисление критической скорости движения
ω=k
(53)
Вычислим критическую Vкр на неровности длиной b1 =28 м и периода собственных колебаний автомобиля соответственно 0,62k
Для описания динамичного давления при резонансной скорости движений, выполним в соответствии с правилами Лапиталя преобразование формулы (52):
(54)
После схода с неровности автомобиль начинает совершать свободные колебания, которые описываются уравнением
(55)
- деформация и скорость деформации связи
в момент съезда с неровности.
Теория Вибрографа
Для изменения длин параметров местных приборы-устройства для записи колебаний объекта.
При записи перемещения инертного элемента виброграф наз. Прогиброграф;
Анселемерограф для записи ускорений
T0-период колебаний отмечена временем
-собственная
частота прибора
Для вычисления данных параметров геометрического объекта, необходимо, чтобы график фиксировался на барабане вибратора соответствующего колеблющегося объекта
(50`)
Рас-м вынужденных колебаний подвешенной к вибратору массы
Близкие к колебаниям измеряемого объекта запись колебаний будет, если собственная частота будет значительно меньше ω; k<< ω
Если не так, то большая погрешность
При близких частотах собственным и вынужденных измерение колебаний производить нельзя.
k>> ω=> виброграф будет записывать не перемещение объекта, а его ускорение => он работает в режиме амсрографа.
Обработка данных измерений динамичных параметров
S0=mt0
S=n*T
В Вибрографе для изменения хода временно установлены торрирующий элемент, с заданной частотой.
T0 – период колебания отметчика времени.
При обработке виброграммы вычисляют:
-период колебаний
-амплитуда
-логарифмические декремент затухания
S- длинна, n-полных периодов колебания в линии
Вычислим скорость движения ленты:
Для определения логарифмического декремента можно воспользоваться формулой:
Лекция №5