Способ измерения параметров механической колебательной системы Советский патент 1992 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к технике исследования динамических характеристик элементов конструкций и может быть использовано для определения эквивалентных параметров элементов конструкций при ее моделировании колебательной системой с сосредоточенными параметрами.

Известен способ определения параметров колебаний элементов конструкции, заключающийся в том, что дважды воздействуют на конструкцию возбуждающими ко- леба ниями изменяющейся частоты, при каждом возбуждении измеряют-сдвиг фаз между возбуждающими колебаниями элементов конструкции и фиксируют частоту, при которой колебания элементов конструкции отстают от возбуждающих кол ебаний на л/2, изменяют частоту возбуждающих колебаний с постоянной скоростью Vi, после достижения сдвига фаз между возбуждающими колебаниями и колебаниями элемента конструкции величины 5Г/2 повторяют развертку частоты с другой постоянной скоростью Va, а значение резонансной частоты элемента конструкции определяют из соотношения

Ш2 Vi - QJ1 V2 0)0Vi-V2

где ал, а% - первая и вторая частоты, при которых колебания элемента конструкции отстают от возбуждающих колебаний налг/2.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлоХ| XI 00

ел

ю.

женному является способ определения параметров колебаний элементов конструкции, заключающийся в том, что воздействуют на конструкцию возбуждающими колебаниями изменяющейся частоты в сторону ее увеличения со скоростью развертки Vi, фиксируют частоту о/1, при которой сдвиг фаз между возбуждающими колебаниями и колебаниями элемента конструкции равен л/2, изменяют скорость развертки частоты до значения V2(Va Vi) и фиксируют частоту ft/a, при которой сдвиг фаз между возбуждающими колебаниями и колебаниями элемента конструкции равен nil и определяют значение резонансной частоты элемента конструкции, причем после достижения сдвмгч фаз, пивного лУ2, между возбуждающими ко/1сЬзн1 я ии и колебаниями элемента конструкции при скорости развертки V2 изменяют массу резонирукщего элемента конструкции путем присоединения к ней добавочной массы mi и воздействуют на конструкцию возбуждающими колебаниями изменяющейся частоты со скоростью развертки V-, фиксируют частоту u)i, при которой сдвиг фаз между возбуждающими колебаниями и колебаниями элемента конструкции равен я/2, изменяют скорость развертки частоты до значения V2, фиксируют частоту , при которой сдвиг фаз между возбуждающими колебаниями и колебаниями элемента конструкции равен nil и определяют значение массы резонирующего элемента конструкции и коэффициент жесткости из соотношений

1

ft) 2 Vi - UJl V2 U)2 Vi - V2

-1

0

5

0

5

0

Недостаток известного способа - не достаточная точность и ограниченные функциональные возможности, обуслов ленные отсутствием возможности определения наряду с резонансной частотой элемента конструкции, массой резонирую щего элемента, коэффициентом жесткости и коэффициентом демпфирования.

Цель изобретения - повышение точнс- сти и информативности.

Предложенный способ измерения параметров механической колебательной системы реализуется следующим обрг- зом.

Измеряют резонансную частот/ (Урез испытуемого элемента конструкции одним из известных способов.

Далее устанавливают на испытуемый элемент конструкции первую дополнительную массу mi и снова измеряют резонансную частоту Ю1рез. Затем убирают первую дополнительную массу гщ и устанавливают на испытуемый элемент конструкции вторую дополнительную массу та и измеряют резонансную частоту йЈрез.

Далее используя известные соотношения для определения резонансной частоты сорез вибросмещения

4ез hi

оЛоез

Рез m +mi

-hi

)

2оез

Рез m 4- mz

hi

(3)

Изобретение относится к технике исследования динамических характеристик элементов конструкций и может быть использовано для определения эквивалентных параметров конструкции при ее моделировании колебательной системой с сосредоточенными параметрами. Цель изобретения - повышение точности и информативности. Способ реализуется следующим образом. Измеряют резонансную частоту конструкциио рез. Далее измеряют резонансные частоты конструкции и (О2рез с установленными дополнительными массами mi и гп2. Проведенные измерения позволяют составить три уравнения и решить их относительно трех неизвестных , эквивалентной массы т, эквивалентной упругости С и потерь h.

С X

(V1

- ОГ1 V2 /UT2V1 - W 1 V2 V

йЯпез 0$1

рез

рез

1/1ГЦ (й$ез йЯрез)- 1/ГО2(й$ез -Цэез) (m2-mi)( -йЯрез)(й|ез-0 рез)()

ГГЦ тЗ (й$е3 -йЯреэ)- Т12(й$ез й|рез ) f

h

mi йДрез (й$ез - ) ГО2 Ю%рез ( ез )

2 ГЛ2 ( - ) - ПЩ ( о|ез - )

где m - эквивалентная масса испытуемое элемента конструкции;

С - эквивалентный коэффициент упругости;

h - коэффициент потерь (hi h V7) из уравнений (1), (2), (3) получают значения трех неизвестных т, С, h.

(4) (5)

(6)

5 ,17785996

О о р .. j.. а изобретениямы, отличающийся теп, что, с целью

50 повышения точности и информативности,

Способ измерения параметров механи-устанавливают на колебательную систему

еской колебательной системы, заключаю-вторую дополнительную массу та вместо

щийся в том, что измеряют резонанснуюпервой дополнительной массы и измеряют

частоту колебательной системы, устанавли-резонансную частоту колебательной систеаают на колебательную систему первую до-55 мы, а массу т, жесткость С и потери колебаполнительную массу mi, затем измеряюттельной системы h определяют по

резонансную частоту колебательной систе-формулам

- (&реэ-.

h .

1 /ПТ| ( 0$ез - йЯрез ) - 1 ( й$ез - «Ярез )

,

(mi -m2)(fflЈea -оЯрез)(Црез -ДЙреа)(ДЙр« рез ) . 1/Ш1 ( -йЯрез)- 1/ПП2(й$ез -UjSpea) T12

ГСЧ рез ( - ) - та ( еэ - )

(й|ез-Ц ез)-т1(о$ез )

где С/т - 2h2 - резонансная частотаю§рез C/(m+m2) - 2h2 - резонансная

системы;частота системы с установленной массой

йЯРез 0/(m+mi)- резонансная час- m2i тота систем с установленной массой mi: