950

Министерство образования Российской Федерации Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Кафедра архитектуры

С.А. Паузин

СОБСТВЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ УПРУГИХ ТЕЛ (СТЕРЖНЕЙ, ПЛАСТИНОК

И ОБЪЕМОВ ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД)

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим, семинарским занятиям

для студентов направления подготовки 08.04.01 Строительство, профиль Теория и проектирование зданий и сооружений

Нижний Новгород ННГАСУ

2016

Министерство образования Российской Федерации Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Кафедра архитектуры

С.А. Паузин

СОБСТВЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ УПРУГИХ ТЕЛ (СТЕРЖНЕЙ, ПЛАСТИНОК

И ОБЪЕМОВ ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД)

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим, семинарским занятиям

для студентов направления подготовки 08.04.01 Строительство, профиль Теория и проектирование зданий и сооружений

Нижний Новгород ННГАСУ

2016

2

УДК

Паузин С.А. Собственные колебания упругих тел (стержней, пластинок и объемов газообразных сред) [Электронный ресурс]: Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим, семинарским занятиям для студентов направления подготовки 08.04.01 Строительство, профиль Теория и проектирование зданий и сооружений /С.А. Паузин; Нижегор. гос. архитектур.- строит. ун-т.- Н.Новгород: ННГАСУ, 2016. – 10 с; ил. 1 электрон. опт. диск

(CD-RW)

Содержит методические рекомендации по подготовке к лекциям по основным разделам модуля «Собственные колебания упругих тел (стержней, пластинок и объемов газообразных сред)».

Предназначено для обучающихся в ННГАСУ для подготовки к лекционным занятиям, включая рекомендации по самостоятельной работе магистрантов по направлению подготовки 08.04.01. Строительство, профиль Теория и проектирование зданий и сооружений.

© С.А. Паузин, 2016

© ННГАСУ, 2016

3

ОГЛАВЛЕНИЕ

4

1. Рекомендации обучающимся по подготовке к лекциям

Целями освоения учебной дисциплины «Собственные колебания упругих тел (стержней, пластинок и объемов газообразных сред)» являются: углубление знаний о теоретических основах процесса прохождения звука через ограждающие конструкции и конструктивные системы гражданских и промышленных зданий.

Методы изучения материала - активная работа на лекциях и практических занятиях, самостоятельная работа с литературными источниками и справочной нормативной литературой.

Основные виды учебных занятий - лекции, практические занятия, зачет.

Учебные задачи - ознакомление студентов с особенностями проектирования зданий, научными аспектами специализированных разделов проектов.

Лекции – форма учебного занятия, цель которого состоит в рассмотрении теоретических вопросов излагаемой дисциплины в логически выдержанной форме. Важно понять, что лекция не является копией учебника, а скорее – обобщением многочисленной литературы, авторской разработкой, которая отражает опыт преподавателя его представления о том, что студент должен знать.

Правильно законспектированный лекционный материал позволяет студенту создать устойчивый фундамент для самостоятельной подготовки, дает возможность получить и закрепить полезную информацию. Именно на лекции создаются основы для эффективной и плодотворной работы с информацией,

которая нужна студенту как в профессиональной, так и в повседневной жизни.

Восприятие лекции и ее запись – это процесс постоянного сосредоточенного внимания, направленного на понимание рассуждений лектора,

обдумывание полученных сведений, их оценку и сжатое изложение на бумаге в удобной для восприятия форме. То есть, самостоятельная работа студента на лекции заключается в осмыслении новой информации и ее краткой

5

рациональной записи. Правильно записанная лекция позволяет глубже усвоить материал, успешно подготовиться к практическим занятиям, зачетам и экзаменам и к реальному проектированию.

По дисциплине «Собственные колебания упругих тел (стержней,

пластинок и объемов газообразных сред)» тематический план лекций и практических занятий представлен в таблице 1.

6

Тема 1. Основные определения.

Свободные колебания материальной точки под действием восстанавливающей силы, пропорциональной расстоянию от центра колебаний. Амплитуда, начальная фаза, частота и период колебаний. Затухающие колебания материальной точки при сопротивлении, пропорциональном скорости, период этих колебаний, декремент. Апериодические колебания. Вынужденные колебания материальной точки при действии гармонической возмущающей силы и сопротивлении, пропорциональном скорости. Амплитуда вынужденных колебаний, сдвиг фаз. Явление резонанса.

Тема 2. Понятие волнового уравнения.

Длина волны, ее связь со скоростью распространения и частотой (периодом) колебаний. Интерференция волн. Дифракция. Биения. Звуковые волны. Скорость звука. Громкость и высота звука. Эхо. Упругие волны в стержне. Упругие волны в газах и жидкостях.

Тема 3. Некоторые волновые явления. Эффект Допплера. Землетрясения.

Тема 4. Колебания шарнирно-опертых плоских изотропных пластин. Волновое движение прямоугольной мембраны. Замкнутое волновое

движение. Собственные колебания тонких прямоугольных пластин.

Тема 5. Колебания шарнирно-опертых пластин с различной степенью анизотропии.

Понятие анизотропии. Обобщенный закон Гука. Собственные колебания ортотропных и трансверсально-изотропных пластин.

Тема 6. Колебания пластин с различными условиями опираниями по сторонам.

Шарнирное опирание и жесткое защемление, жестко-защемленная пластина по контуру, пластины со свободными краями.

Тема 7. Колебания объемов воздуха в пространстве между двумя пластинами.

Тема 8. Колебания воздушных объемов в помещениях. Геометрическая теория. Статистическая теория. Волновая теория.

7

2. Общие рекомендации по организации самостоятельной работы

Для эффективного освоения дисциплины «Собственные колебания упругих тел (стержней, пластинок и объемов газообразных сред)» предлагается следующая последовательность ее изучения:

- подробное ознакомление с рабочей программой учебной дисциплины с целью уточнения ее структуры, а также определения объема учебного материала,

выносимого на самостоятельную проработку;

-изучение лекционного материала, учебной литературы и действующего законодательства для подготовки к практическим занятиям;

-выполнение домашних заданий, которые содержатся в отдельных темах плана самостоятельной работы студентов;

-подготовка к зачету.

При подготовке к практическим занятиям на основании лекционного материала и учебной литературы прорабатывается теоретическая часть дисциплины к наиболее важным темам, которые выносятся на эти практические занятия. Кроме этого в процессе подготовки к практическому занятию выполняются домашние задания с тематикой, определяемой совместно с лектором курса.

План самостоятельной работы обучающихся представлен в таблице 2.

8

Таблица 2

Примечание – темы рефератов уточняются в индивидуальном плане работы в зависимости от тематики исследования.

9

Рекомендуемая литература

1.СП 51.13330.2012 Защита от шума

2.Боголепов, И.И. Архитектурная акустика / И.И. Боголепов. – СПб: Судостроение, 2001

3.Исакович, М.А. Общая акустика / М.А. Исакович. – М.: Наука, 1973

4.Амбарцумян, С.А. Теория анизотропных пластин: прочность, устойчивость, колебания. / С.А. Амбарцумян. – М.: Наука, 1987. – 360 с.

5.Боголепов, И.И. Промышленная звукоизоляция / И.И. Боголепов. – Л.: Судостроение, 1986. – 368 с.: ил.

6.Горелик, Г.С. Колебания и волны / Г.С. Горелик. – М.: Наука, 1983. –

450 с.

7.Лехницкий, С.Г. Анизотропные пластинки / С.Г. Лехницкий. – М.: Гостехтеориздат, 1957. – 463 с.: ил.

8.Лямшев, Л.М. Отражение звука тонкими пластинками и оболочками

вжидкости / Л.М. Лямшев. – М.: АН СССР, 1955. – 73 с.

9.Прогнозирование и измерения звуковой среды: учеб. пособие / М.С. Седов [и др.]. – Н. Новгород: Изд–во ННГУ, 1991. – 67 с.

10.Рэлей, Дж. В. Стретт. Теория звука: пер. с англ. / Дж. В. Стретт Рэлей. – М.: Гостехтеориздат, 1955. – Т.1: 504 с. – Т.2: 427 с.

11.Седов, М.С. Волновая теория собственных колебаний прямоугольных пластин / М.С. Седов // Изв. Вузов. – Сер.: Строительство и архитектура. – 1995. – № 12. – С. 28 – 34

12.Седов, М.С. Звукоизоляция / М.С. Седов // Техническая акустика транспортных машин: справочник / Под ред. Н.И. Иванова. – СПб: Политехника,

1992. – Гл.4. – С. 68-105

13.Бреховских, Л.М. Волны в слоистых средах / Л.М. Бреховских. – М.:

Наука, 1973. – 357 с.

14.Виноградова, М.Б. Теория волн / М.Б. Виноградова, О.В. Руденко, А.П. Сухоруков. – М.: Наука, 1979. – 383 с.

15.Гринченко, В.Т. Гармонические колебания и волны в упругих телах. / В.Т. Гринченко, В.В. Мелешко. – Киев: Наукова думка, 1981. – 284 с.

16.Седов, М.С. Решение некоторых основных задач о собственных колебаниях упругих тел. / М.С. Седов. – Горький: ГГУ им. Н.И. Лобачевского,

1970. – 64 с.

17.Cremer, L. Theorie der Schalldämmung dünner Wände bei schrägem

Einfall / Cremer L. // Akust. Z. – 1942. – Bd.7. – N.3– S. 81 – 125

18.Heckl, M. Untersuchungen an orthotropen Platten / M. Heckl // Acustica.

– 1960. – Bd.10 –N.2 –S.109 –115

19.Reissner, H. Der senkrechte und schräge Durchtritt einer in einem flüssigen Medium erzeugten ebenen Dilatations Welle durch eine in diesem Medium befundliche planparallelfeste Platte / H. Reissner // Helv. phys. Acta. – 1938. – N.11. – S.140 – 155

20.Schoch, A. Der Schalldurchgang durch Platten / A. Schoch // Acustica. – 1952. – Bd.2. – N. 1. – S.1

10