Способ определения рассеяния меха-НичЕСКОй эНЕРгии пРи КОлЕбАНияХ Советский патент 1981 года по МПК G01N3/32 

лЗчить информацию о протекании этого процесса в течение одного периода. Целью изобретения является повышение достоверности результатов. Указанная цель достигается тем, что измеряют фазовое распределение скорости при другом направлении скорости объекта, а рассеяние механической энергии вычисляют по формуле , dV dX - относительная механическая энергия, рассеянная к моменту прохождения г-ой фазы; Xi - отклонение объекта от положения равновесия в /-ой фазе;-амнлитудное отклонение; -скорость объекта в г-ой фазе колебаний; -производная от квадрата отклонению в скорости г-ой фазе; -- производная от квадрата скорости при амплитудиом отклонении X Ло; - механическая энергия, рассеянная к моменту прохождения г-ой фазы; Wo - механическая энергия нри амплитудном отклонепни X Хо. На фиг. 1 изображен график рассеяния механической энергии в зависимости от относительного отклонения Х/Хо; на фиг. 2 - график рассеяния энергии в зависимости от времени, выраженного в долях периода; на фпг. 3 - устройство, реализующее предлагаемый способ. Устройство содержит осветитель / с узкой щелью, зеркало 2, установленное на оси крутпльного маятника (не показан), неподвижное зеркало 3, фотоэлектрический преобразователь 4, запускающий возбуждающие импульсы, усилитель (формирователь) 5 возбуждающих импульсов, электромагниты 6, возбул дающне колебания маятника, онтическую щкалу 7, фотоэлектрические преобразователи 8 н 9, последний выполнен с двумя нараллельиыми щелями, блок 10 управления, счетчик 7/ импзльсов и генератор /2 импульсов. Устройство работает следующим образом. Р1еследуемый объект устанавливается в колебательную систему крзтильного маятика. Зеркало 2 преобразует колебания бъекта в колебания луча. Часть луча, отажаясь от зеркала 3 попадает в преобраователь 4, запускающий возбуждающие мпульсы при одном направлении скорости бъекта, которые, пройдя усилитель 5 и лектромагниты 6, возбуждают колебания бъекта. Другая часть луча попадает на щкалу 7, перед которой установлены преобразователи 8 и 9. Последние измеряют скорость объекта нри движении в направлении, противополол ном тому, нри котором действует возбуледение, т. е. при затухании колебаний от заданной амплитуды. Перемещая преобразователи 8 к 9 вдоль траектории движения светового пятна по шкале 7, можно измерить скорость объекта в разных фазах нолунериода; преобразователь 8 контролирует измерения скорости при определенном направлении движения объекта, а преобразователь 9 служит для измерения скорости. Колебания объекта поддерл ивают с ностояиной амплитудой. По величине скорости и отклонению вычисляют рассеяние энергии колебаний объекта в разлнчных фазах одной половины периода нри движении объекта с затуханием от задаииой амплитуды. Фаза колебаипй - отклонение от положения равновесия пли время, прощедщее с момента амплитудного отклонения до момента измерения скорости. Время может быть неносредствеино измерено. .Механическую энергию колебаний объекта в г-ой фазе можно представить как сумму кинетической и потенциальной энергийWi ,,(1) где W - потенцнальная энергия; W - кинетическая энергия. 1Г/,- 2 , 2 (2) где т - масса объекта; V - скорость движений в г-ой фазе; f - упругая сила; Xi - отклонение от положения равновесия. Известно, что уиругая сила 11 / тх, Таким образом 2dX где X - ускорение, Исиользуя формулы (1-4), мехапическая эиергия маятника равна (ЬН где -гт -производная от квадрата ско Л /г рости по отклонению в г-ой Удобно рассматривать механическую энергию маятника в каждой фазе в относительных единицах, приняв за начало отсчета ее величину при амплитудном отклонении X Хо 1 ;. idV , ,1 X { У где -,- - производная от квадрата ско ал. /о рости при амплитудном отклонении X Хо; Wa - энергия объекта при X Хо. Относительная величина энергии, рассеянной к моменту прохождения ой фазы, равна Y I 1от/ 2 , ... wj,,; idV: ИП где AW - механическая энергия, рассеянная к моменту прохождения i-ой фазы. Эта величина характеризует рассеяние энергии в зависимости от фазы колебания. Формула изобретения 1. Способ оиределения рассеяния механической энергии при колебаниях, заключающийся в том, что возбуждают колебания исследуемого объекта с установившейся амплитудой, последовательностью импульсов, действующих при одном направлении скорости объекта, измеряют параметры колебаний н вычисляют рассеяние механической энергии, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов, измеряют фазовое распределение скорости при другом направлении скорости объекта, а рассеяние механической энергии вычисляют по формуле /dV AdX ( W l-,j, относительная механическая энергия, рассеянная к моменту прохождения г-ой фазы; Xi - отклонение объекта от положения равновесия в t-ой фазе;Хй - амплитудное отключение; Vi - скорость объекта в i-ой фазе колебаний; dV ,.,- производная от квадрата скорости ПО отклонению в i-ой фазе; М1/2. -jv; - производная от квадрата V ал/о скорости при амплитудном отклонении X XQ А - механическая энергия, рассеянная к моменту прохождения 1-ой фазы; WQ - механическая энергия при амплитудном отклонении 0сточники информации, принятые во ние при экспертизе: Яковлев Г. П. Установка для регистпериода и логарифмического декрезатухания колебаний. ПНТ и ПО 8, тема 32, Л П-62-62/8, ГОСИНТИ, 62. Рассеяние энергии при колебаниях ических систем. - Киев, «Наукова , 1974, с. 166-171 (прототип).

0,10,2иЗ0,fi

dpcftx G даляк периода, t

0,5 Фи2.2