2. Обработка результатов опыта:

а) определить частоту свободных колебаний f по формуле f Nt .

4.4. Оценка результатов работы

СИБАДИПо завершении эксперимента выполнить анализ полученных дан-

ных по приведенному ниже алгоритму:

а) Вычислить по формуле (4.5) теоретические значения частоты первого тона собственных колебаний для консольной балки с распреде-

ленной массой m и распределенной массой m m .

б) Оценить и объяснить причины процентного расхождения опытных и теоретических значений собственных частот для балок с распреде-

ленной массой m и распределенной массой m m .

в) Оценить и объяснить причины процентного расхождения опыт-

ных частот собственных колебаний для балки с распределенной

массой m m и балки с распределенной массой m и приведенной массой Mпр, расположенной на консоли.

г) Оценить и объяснить причины процентного отличия опытных значений логарифмических декрементов колебаний для всех испытанных балок от теоретического значения. В качестве теоретического значения логарифмического декремента колебаний для данной системы можно условно принять т =0,15, что рекомендуется в нормативной литературе

(СНиП 2.01.07–85*) для стальных конструкций и сооружений. д) Дать общую оценку результатов работы.

Примерная форма выполнения отчета лабораторной работы №4

сследование собственных изгибных колебаний основного тона консольной балки с распределенной массой

тудент группы Цель работы – экспериментальное определение некоторых динами-

ческих характеристик свободных колебаний консольной балки с распределенной массой, а также экспериментальное изучение динамически эквивалентных систем.

50

I.Установка. Консольная балка.

II. Приборы. Пьезоэлектрический датчик, гибкая стальная цепь (провод и т.п.), секундомер, набор грузов, персональный компьютер, принтер.

III. Испытуемый образец. Стальная полоса с размерами поперечно-

го сечения b h 4 0,3см. Длина полосы 1 м, материал – сталь С235 с

модулем упругости E 2,06 1011Па.

СИБАДИзультатов и распечаткой виброграмм собственных колебаний и шума на принтере;

IV. Схема установки и наименование основных узлов.

Схема установки для испытаний:

5. Персональный компьютер.

V.Порядок проведения испытаний.

Этап №1:

а) вызвать свободные колебания консольной балки; б) настроить параметры усиления (ослабления) сигнала при колеба-

ниях путем регулировки параметров величины мощности входного сигна-

ла звуковой платы ПК; в) записать процесс «шума», при котором колебания отсутствуют с

целью определения уровня «шума» – максимальных значений амплитуд виброграммы при неподвижной конструкции;

г) записать виброграмму процесса колебаний с сохранением ре-

д) на полученной виброграмме выделить 3 участка для обработки, каждый из которых имеет определенный фиксированный временной ин-

тервал ti ;

е) подсчитать количество N периодов колебаний в заданном промежутке времени на каждом участке;

ж) определить частоту колебаний на каждом участке;

з) Определить амплитуду колебаний первого цикла колебаний An на участке и амплитуду колебаний последнего цикла колебаний An+m на

51

участке, а также m – количество полных циклов колебаний между принятыми амплитудами;

и) определить логарифмический декремент колебаний на каждом участке;

к) итоговые значения частоты и логарифмического декремента колебаний получить как среднее значение из трех участков.

Результаты отсчетов заносятся в таблицу:

52

Результаты отсчетов заносятся в таблицу:

53

Метод №2 (при помощи секундомера):

а) закрепить на консоли груз массой M пр 0,244 mL ;

б) вызвать свободные колебания балки;

в) при помощи секундомера засечь время t, за которое груз совершит некоторое число полных циклов колебаний N (не менее 10 колеба-

54

Теоретическое значение для частоты первого тона консольной балки с распределенной массой m и приведенной сосредоточенной массой

55