. . , - .- Изобретение относитerf к исслёдрванию вибрационных характеристик сложных объектов, а именно к способу определения характеристик лемпфир« ва ния колебаинй дискретной системы с двумя или более степенями свобод. Известен способ определения .рактеристик демпфирования кблебайий дискретйрй системы« эаключаищийся в том, что предварнтельно возбуждаюТ резонансные вынужденные колебания исследуемой системы, измеряют резонансные частоты системы, а затем возбуждают ударом затухающие колебания системы, записывают виброграмму затухакицнх колебаний, и по параметра последних с учетом измеренных резонансных частот рассчитывают значения декрементов колебаний, соответствующих возбулшаемым формам резонансных колебаний Однако,способ не позволяет определять декременты колебаний отдельны элементов системы. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ определения характеристик системы, в том числе и дискретной, с амплитудно-независимым относи- ; тельным рассеянием энергии по ширине пика резонансной кривой 2, заключаюпцл&ся в том, что возбуждают какуюлибо форму резонансных колебаний исследуемой системы при постоянном значении ампаитуды гармонического силового или кинематического возмущения, регистрируют резонансную амплитуду d и частоту р и частоты Шо1И iJUoL п обе стороны от резонанса при амплитуде колебаний, составляющей некоторый уровень оС резонансной амплитуды, равный, например 0,5 или 0,7 ее величины, определяют по даннь1М измерения ширину резонансного пика Att - JU|i - tifjii, и вычиcля.JT характеристику демпфирования,например декремент колебаний сГ .соответствующую данной форме колебаний, по форму л ICd. f В случае, если колебательная система имеет больше единицы конечное число степеней свободы, известный способ позволяет определять харакгёристцкк демпфирования соответствующих одночастотных форм колебаний всей системы. При этом остаются неопределенными характеристики демпфирования колебаний отдельных упругих элементов системы, которые необходимо знать как для оценки демпфирующей спо собности каждого из этих элементов, так и для анализа возможности изменения демпфирующей способности полной системы. Это объясняется тем,что поскольку известный способ предполагает возбуждение резонансных колебаний, то дпя определения характеристик демпфирования отдельного упругого элемента необходимо изолировать его от всех других, так как при рассмотрении полной системы коле бания носят взаимосвязанный характер, т.е. расчленить систему, а это не всегда возможно осуществить. Цель изобретения - определение характеристик демпфирования колебани отдельных упругих элементов (или их отдельных групп, которые могут представлять собой последовательное или параллельное соединение нескольких отдельных упругих элементов статистически неопределимой системы. Поставленная цель достигается тем что сначала заменяют какой-либо один из упругих элементов (или одну ирс группу) исследуемой системы на какой либо упругий элемент (или какую-либо группу упругих элементов) с заранее известными жесткостью и характеристи кой демпфирования, последовательно возбуждают все резонансные формы колебаний преобразованной таким обра зом системы и известным способом определяют соответствующие им характеристики демпфирования, дополнительно для каждой формы резонансных колебаний системы измеряют амплитуда колебаний rto всем независимым ее ко ординатам и определяют соответствукт щие им коэф| ициенты распределения резонансных амопитуд, а при исследовании исходной системы дополнительно измеряют дпя возбуждаемой форкл релебаний системы амплиий по всем независимым ам и определяют соответэффициенты распределения амплитуд, и по полученвычисляют характеристики я отдельных упругих элеих отдельных групп) по , декремент колебаний отдельного J-ro упругого элемента или i-и отдельной группы упругих элементов: декремент колебаний исследуемой системы, соответствующий S-й форме резонансных колебаний;известное достоверное значение декремента колебаний какого-либо одного упругого элемента (или одной группы упругих элементов), которым заменяется q-й упругий элемент (или q-я группа упругих элементов) исследуемой системы; декремент колебаний, соответствующий j-й форме резонансных колебаний преобразованной системы; алгебраическое дополнение элемента (,Tl V|( Р- эффективный коэффициомг жестковти системы, соответствунвдий j-й форме резонансных колебаний; 2rtl-(f ) эффективная ( момент инерцш масс системы, соответству щая j-й форме резонаскых колебаний; rj - резонансная частота системы,соответствующая j-й форме резонансных колебаний; VH - масса ( момент инерци масс) i-го колеблюще гося элемента; Сл - коэффициент жесткост i-ro упругого элемен та или 1-й группы та или 1 -и ГРУППЫ упругих элементов; -коэффициент распреде ления резонансных амплитуд, соответствующий j-й форме резонансных колеб ний, равный отношег (,iyof(7. -резонансная амплитуд колебаний по i-й независимой .координа те, соответствующая j-й форме колебаний; -резонансная амплитуда колебаний по неко торой к-й независимой координате, к которой относят все остальные резонансны амплитуды при форме колебаний; N - число степеней свободы системы,соотвествующее числу независимых координат, индекс относится к параметрам преобра зованной системы. Эксперимент по предлагаемому споо.обу проводят следукяцим образом. Вначале заменяют какой-либо q-ft упругий элемент ( или (-ю группу элементов) исследуемой исходной системы иа какой-либо упругий элемент (или группу упругих элементов) с известными коэффициентом жесткости(Г$ и декрементом колебаний далее преобразованную ТАКИМ образом систем устанавливают иа платформе вибростен да. Последовательно, начиная с первой возбуждают все N форм одночастотных резонансных колебаний при каком-либо постоянном значении амплитуды переме 06 дения платформы. Ичя каждой из возбуждаемых форм, например j-П, проводят следующие операщш. Несколько изменяют частоту возбуждения Ш и измеряют амплитуду колебаний одной из координат, например п--й, системы, определяют резонанс; фик мруют резонансные частоты 1 и амплитуды коле баний Civ по всем N координатам. системы {(1,2,...N). Затем несколько увеличивают частоту возбуждения в сторону зарезонасных частот и фиксируют ее значение Cfi/j при амплитуде установившихся колебаний по выбранной .д координате qU , составляющей некоторый уровеньсУ, например,О,5 цпн о,7 резонансной амплитуды O d-j-ai, ; noTQM изменяют частоту возбуждения в сторону дорезонансных частот и фиксируют ее значение ои для того же уровня амплитуды колебаний той же п-й координаты системы. По данным измерения частот определяют шири1гу резонансного пика ДСА) Wj WJ и вычисляют значенИ;; декремента, соответствующее j-й форме резонансных колеба1шй по ф рмуле j) Kd. По данным измерения рочонансных ам-i плитуд перемощ.ния и| определяют коэффициенты распределения амплитуд 4UraMV a{i. ( i- 1,2...N). Используя полученные после возбуждения всех форм резонансных колебаний преобразованной системы данные, вычисляют значения декремента колебаний о всех отдельных упругих элементов (или их отдельных групп) , за исключением qTo. Затем заменяют поставленный упругий элемент (или группу упругих элементов ) с известной характеристикой демпфирования, декрементом колебаний 0| I на исходкьш; упругий элемент (или группу упругих элементов) исследуемой системы, возбуждают какую-либо одну, например 5 форму резонансных колебаний исследуемой исходной системы при постоянной амплитуде перемещения платформы вибростенда, проводят описанные операции для возбуткдаемой -и формы резонансных колебаний,, определяя таким образом декремент колебаний коэффициент распределения резонансных амплитуд tf « ( - .2.... Н);дпя этой формы колебаний, и вычисляют значение декремента колебаний 0 q-ro упругого элемента (или q-й группы упругих элементов) исследуем системы. Способ позволяет определять хара теристйки демпфирования отдельных упругих элементов статистически не определимой снстетлл с конечным число степени свободы по характеристикам демпфирования и коэфс циентам распр деления амплитуд реэонансных форм колебаний системы.
Формула изобретения
Способ определения характеристик демпфирова шя колебаний дискретной системы с двумя или более степенями свободы, по которому возбуждают какуюлибо форму резонансных колеба1шй исследуемой системы при постоянной амплитуде гармонического силового или кинематического возмущения, регистрируют резонансные частоту и амплитуду колебаний, определяют пшрину (Резонансного пика при амплитуде,составляющей некоторый уровень резонансной, и вычисляют по указанным параметрам характеристику демпфирования, например декремент колебаний, соответствующую данной форме колебаний, о тли чающийся тем, что,с целью определения характеристик демпфирования колебаний отдельны упру их элементов (или их отдельных груп |статистическн неопределимой системы, сначала заменяют какой-дшбо из элементов {Или одну группу} исследуемой системы на упругийзлемент (или группу, упругих элементов с заранее извест1шми жесткостью и характеристикой демпфирования, последовательно возбуждают все резонансные формы колебаний преобразованной таким образом системы и известньп4 способом определяют соответствующие им характеристики демпфирования, дополнительно для каждой формы резонансны колебаний системы нзмеряют амплитуды колебаний по всем независиь ым ее координатам и определяют соответствующие им коэф||а1циенты распределения резонансных амппитуд, а при исследовании исходной системы допрлHHTiejibHO измеряют для возбуждаемой .форьш резонансных колебаний системы
CS)
()(.%-
IH2...N.N4V, Н,
- - - /f.
где 0 - декремент колебаний отдельного -го упругого элемента или f-й отдельной группы упругих («ментоа;
декремент колебаний, исследуемой системы, соответствующей S-й форме резонансных колебаний;
; известное достоверное значение декремента колебаний какого-либо одного упругого элемента (нли одной группы упругих элементов) , которым заменяет, ся q-й упругий элемент (или q-я группа упругих элементов) исследуемой у,1л системы;
Р . - декремент колебаний, соответствующий j-й форме резонансных колебаний пре/:) образованной системы;
D - алгебраическое дополнение элемента
|рЙ|/,).П; г i,-vf-4|i ; ,.
Н). - эффективный коэффицнг ент жесткости системы, соответствующий j-й .форме резонансных ком) Jli .: лебаний; - х1 ЛП (f Y ) -эффективна масса ( мент энергии |iacc ) системы, соответствующая j-й форме резонансных колебаний; 08 амплитуды колебаний по всем незавп - симым ее координатам и определяют соответствукнцне коэффициенты распределения резонансных амплитуд, и по получением данным вычисляют характеристики демпфирования отдельных упругих элементов ( или их отдельных групп) по формулам r..-ji&EMiMM «4|Ji.(J f if/-s(ciic«Xt4g-,f(fi резонансная частота мы, соответствующая форме резонансных колебаний;масса (момент энергии 5 масс) i-ro колеблющегося элемента; коэффициент жесткости -го упругого элемента или i-й группы упругих эле- О ментов; цО) коэффициент распределения резонансных амплитуд, соответствующий -и форме резонансных колебаний, 15 равный отношению аС /аУ; резонансная амплитуда колебаний по 1 -и независимой координате, соответствующая j-и колебаний ; 875230 сйстеj-йпр по кл Ма ст Ки (п Л резонансная ам1глитуда колебаний по некоторой К-й независимой координате, к которой относят все остальные резонансные амплитуды при j -и форме колебаний; W - число степеней свободы системы, соответствующее числу независимых кооряиг ват, индекс относится к параметрам преобразованной системы. Источники информации, ые во внимание при экспертизе AsTppLCKoe свидетельство СССР вке 9 2429201/28, 01 М 7/00, 1976. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., в В.В. Вибропоглощающие свойонструкционных материалов. Наукова думка, 1971, с.46-47 тип).
