Способ определения коэффициента поглощения при колебаниях Советский патент 1988 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к исследо- ванию механических свойств материалов и конструктивных элементов, а именно к способам определения коэф- фициента поглощения при колебаниях.

Цель изобретения - повьппение достоверности определения коэффициента поглощения объектов, характеризующихся степенной зависимостью жесткое- ти от перемещения.

На чертеже представлена зависимость перемещения X объекта от времени при его затухающих колебаниях.

При испытаниях по предлагаемому способу возбуждают затухающие колебания исследуемого объекта, измеряют амплитуды затухающих колебаний в соседних циклах, в тех же циклах коле- баний измеряют интервалы времени меж;ДУ последователъньми моментами прохозк дения объектом при колебаниях положения равновесия в заданном направлении, а коэффициент поглощения определяют по соотношению

пп А;

с. д. 11 .

А:

1+1

1 Т, 1п -- j

(jJ - коэффициент поглощения, соот-30 ветствующий амплитуде колебаний ,5(А;+ А;., );

Ч.т -

14-1

M-V1

амплитуды затухакнцих колебаний в i-M и (i+1)-M циклах

промежутки времени между последовательными моментами прохождения образцом положения равновесия в1-ми(1+1)-м циклах

35

40

Измерение промежутков времени между последовательными моментами прохождения объектом положения равновесия в заданном направлении позволяет ределить составляющую коэффициента поглощения, учитывающую нелинейность жесткостной характеристики объекта, что обусловливает повьшение достоверности определения коэффициента поглощения для объектов со степенной зависимостью жесткости от перемещения.

Пример, Испытываю два образца материала: монолитньй из сплава Д16Т и сборньй, накладки которого изготовлены из сплава АК4-1АТ1ВК, а уголки - из стандартных профилей Д16Т, Элементы сборного образца соединены 72 болтами Мб, затянутыми мо50

ю

15 20 -

25

30

35

40

5

0

ментом 5 Н м. Образцы консольно защемляются в массивном зажиме за корневую часть с давлением поджатия 75 Ша. Для сохранения формы сборного образца в его корневую часть устанавливают стальные вкладыши. Зажим с образцом подвешивают на упругой податливой подвеске. Частота собственных колебаний монолитного образца на первой форме 209 Гц, сборного 227 Гц, частота .колебаний зажима на подвеске 0,5 Гц,

На верхней и нижкеГ; сторонах образцов на расстоянии 30 мм от заделки устанавливают тенэодатчики, сигнал которых тарируется относительно амплитуды колебаний свободного конца образца,

Тензодатники включаются в цепь полумоста, два другие регулируемые его плеча находятся в тензоусилите- ле 4АН4-22.

По экрану осциллографа производится динамическая тарировка сигналов тензодатчиков, установленных на образце в режиме резонансных колебаний на первой форме относительно ам- 5плитуды силы, прилагаемой к свободному концу образца. При этом для

монолитного образца получают практически прямолинейную зависимость отклонения зайчика на экране осциллографа от величины амплитуды силы, прилагаемой к свободному концу образца, а для сборного образца эта зависи- 1мость постепенно отклоняется от прямой по мере увеличения прилагаемой амплитуды силы, т.е. функция жесткости этих образцов хорошо аппроксимируется выражением С(Х)КХ , что позволяет применить для определения коэффициента поглощения предлагаемый способ.

Возбуткдаются затухакяцие колебания образца путем быстрого освобождения свободного конца, статически изогнутого на определенную величину образца.

При затухающих колебаниях образца сигнал тензодатчиков записывается на осциллографическую бумагу осциллографа при большей скорости протяжки бумаги одновременно с сигналом отметчика времени,

С осциллограммы затухающих колебаний замеряют размахи колебаний и интервалы времени между ними в момент прохождения образцам положения равновесия. Коэффициент поглощения

определяют по формуле (j (ц- if Он соответствует амплитуде свободного конца ,5(Ai + А,-) или определенному по этой амплитуде напряжению в заданном сечении образца

21п -i-.

А- 1

Чг21п

А;,

Т...

10

амплитуды и интервалы времени между ними для i-гои {i +1)-ro циклов затухающих ко- 15 лебаний.

а

1442846

му возбуждают затухающие колебания

0

5

исследуемого объекта, измеряют амплитуды затухающих колебаний в соседних циклах, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения коэффициента поглощения объектов, характеризующихся степенной зависимостью жесткости от перемещения, дополнительно в тех же циклах колебаний измеряют интервалы времени между последовательными моментами прохождения объектом при колебаниях положения равновесия в заданном направлении, а коэффициент поглощения определяют по соотношению

Изобретение относится к способам определения коэффициента поглощения при колебаниях. Цель изобретения - повьппение достоверности определений коэффициента поглощения объектов, характеризующихся степенной зависимостью жесткости от пере- меще{шя« При испытаниях возбуждают затухакя е колебания исследуемого объекта, измеряют амплитуды затухающих колебаний в соседних циклах, в тех же циклах колебаний измеряют интервалы времени между последовательными моментаьш прохождения объектом при колебаниях положения равновесия в заданном направлении, а козффигщент поглощения определяют из соотношения V 21nAj/A,4,-21nT,-/Tj., , где - коэффициент поглощения, соответствующий амплитуде колебаний А 0,5(А;+ А ,); А;, А;,., - амплитуды затухающих колебаний в i-м и (i+1)-M циклах; Т,-, Т-4, - промежутки времени между последовательными моментами прохождения образцом nonq- жения равновесия в i-м и (i+O-M циклах. 1 ил. а

Для испытанного монолитного образца получают следующие значения Ц)д 1,42.10-, 0,86.10-, {j) 1,41-10 при максимальном напряжении GT 40 Ша в сечении на расстоянии 25 мм от заделки; для сборного образца 1 5,75-10, VT 0,25-10, ( 5,50-10 при мак- симальном номинальном напряжении в сечении по первому ряду болтов G 30 МПа.

Формула изобретения зо

Способ определения коэффициента поглощения при колебаниях, по котороУде Ц)

21п i- - 21п Ji- ,

i-i-i

1

t -коэффициент поглощения, соответствующий амплитуде колебаний ,5(А,--ь А,ч, );

-амплитуды затухающих колебаний в i-M и (i+1)-M циклах;

-промежутки времени между последовательными моментами прохождения образцом положения равновесия в i-M и (i+1)-M циклах.