SU560168A1

SU560168A1 - Способ определени декремента колебаний по ширине резонансного пика

Info

Publication number: SU560168A1
Application number: SU2134259A
Authority: SU
Inventors: Валентин Владимирович Матвеев; Анатолий Петрович Яковлев
Original assignee: Институт Проблем Прочности Ан Украинской Сср
Priority date: 1975-05-12
Filing date: 1975-05-12
Publication date: 1977-05-30

Description

1

Изобретение касаетс исследовани механических свойств материалов и элементов конструкций при переменных нагрузках, а именно способов определени характеристик рассе ни энергии при колебани х по ширине иика резонансной кривой.

Известен способ определени характеристик рассе ни энергии, например декремента колебаний, по ширине пика резонансной кривой , заключающийс в том, что возбуждают резонансные колебани исследуемого образца или элемента конструкции при посто нном значении амплитуды возмуш,ающей силы, регистрируют резонансную частоту и частоты вынужденных колебаний по обе стороны от резонанса при амплитуде, составл ющей некоторый уровень резонансной амплитуды, равный 0,5 или 0,7 от ее величины, определ ют по данным измерени ширину резонансного пика и по полученным данным вычисл ют декремент колебаний.

Однако применение такого способа ограничиваетс случа ми малых уровней циклического деформировани материала, когда необратимые потери невелики и колебательную систему можно считать практически линейной . В противном случае, применение такого способа, не учитывающего нелинейность колебательной системы, может привести к большой погрешности испытаний.

Известен также способ определени декремента колебаний по ширине резонансного пика , заключающийс в том, что возбуждают резонансные колебани исследуемого образца или элемента конструкции при посто нном значении амплитз-ды возмущающей силы, регистрируют резонансную частоту, определ ют два значени ширины резонансного пика, соответствующие различным уровн м резонансной а.мплитуды колебаний, вычисл ют параметр , характеризующий нелинейность колебательной системы, использу значени выбранных уровней амплитуды колебаний и соответствующий каждому уровню ширины резонансного пика, и по полученным данным вычисл ют декремент колебаний.

Однако параметр, характеризующий нелинейность колебательной системы, определ етс в предположении степенной зависимости характеристик рассе ни энергии от амплитуды колебаний. Поэтому этого известного способа дл исследовани колебательных систем, нелинейность которых определ етс другими

зависи.мост ми характеристики рассе ни энергии от амплитуды, а также в случае, когда вид указанной зависимости вообще неизвестен , приводит к большой погрешности. Целью изобретени вл етс повышение

достоверности эксперимента.

Дл этого дополнительно возбуждают резонансные колебани исследуемого образца или элемента конструкции при каком-либо другом носто нном значении амплитуды возмущающей силы, определ ют щирину каждого резонансного при одинаковом абсолютном значении амплитуды колебаний и вычисл ют декремент колебаний по формуле

/Дшз fc - I -I б

у ..

I

8 (а) : т.

Р

где б (а)-декремент колебаний, соответствующий выбранной амплитуде колебаний а, на уровне которой производитс измерение ширины резонансных пиков;

Acoi и A(u2 - ширина первого и второго резонансных пиков на уровне амплитуды колебаний

р - резонансна частота;

Р - безразмерный коэффициент, равный от92

ношению - ; Ч

q W. Qz - амплитуды возмущающей силы или параметра, ей пропорционального, при которых производитс первое и второе возбуждение резонансных колебаний.

На чертеже представлены графики зависимостей амплитуды от частоты при посто нных значени х амплитуд возмущающей силы qt и qz.

Способ осуществл етс следующим образом .

Образец из исследуемого материала или элемент конструкций устанавливают на платформе вибростенда, возбуждают в нем резонансные колебани при каком-либо посто нном значении амплитуды возмущающей силы. Измер ют величину амплитуды возмущающей снлы qi. Измен ют частоту возбуждени и по изменению амплитуды колебаний определ ют резонанс, фиксиру резонансную частоту р. Затем увеличивают несколько частоту возбуисдени в сторону зарезонансных частот и фиксируют ее значение , при некотором уровне амплитуды устаповивщихс колебаний а, а потом измен ют частоту возбунедепи в сторону дорезонансных частот и фиксируют ее значение со дл того же уровн амплитуды колебаний а.

Далее возбуждают резонансные колебани того же образца или элемента конструкции при другой амплитуде возмущающей силы, измер ют величину амплитуды qz, затем измен ют частоту возбуждени в сторону зарезонансных и дорезонансных частот и фиксируют ее значени cog и со| дл уровн амплитуды колебаний а, при котором провод т измерение щирины резонансного пика, полученного при возбул дении колебаний с первоначальной амплитудой возмущающей силы.

Ио данным измерени частот определ ют щирину резонансных пиков Аи и Аш2, соответствующих двум заданным значени м амплитуды возмущающей силы i и 72 на одном и том же уровне амплитуды колебаний образца а.

Использу замеренные значени амплитуд возмущающей силы (/i и 2 и ширины резонансных пиков A(oi и Асо2, вычисл ют декремепт колебаний, соответствующий выбранному уровню амплитуды а по приведенной выше формуле.

Способ позвол ет с большой достоверностью определ ть декремент колебаний по ширине пика резонансной кривой при любом характере нелинейности исследуемого объекта, обусловленной рассе нием энергии.

Claims

Формула изобретени

Способ определени декремента колебаний по ширине резонансного пика, заключающийс в том, что возбуждают резонансные колебани исследуемого образца или элемента конструкции при посто нном значении амплитуды возмущающей силы, регистрируют резонансную частоту, определ ют два значени щирины резонансного пика, соответствующие различным уровн м резонансной амплитуды колебаний, и вычисл ют по этим параметрам декремент колебаний, отличающийс тем, что, с целью повышени достоверности эксперимента , дополнительно возбуждают резонансные колебани исследуемого образца или элемента конструкции при каком-либо другом посто нном значении амплитуды возмущающей силы, определ ют ширину каледого резонансного пика при одинаковом абсолютном значении амплитуды колебаний и вычисл ют декремент колебаний по формуле

Дт2

/

г.У Дш,

i-fi

где б (а) - декремент колебаний, соответствующий выбранной амплитуде колебаний а, на уровне которой производитс измерение ширины резонансных пиков;

Acoi и AiM2 - ширина первого и второго резонансных пиков на уровне амплитуды колебаний

р - резонансна частота; |3 - безразмерный коэффициент, равный .

ношению

9i

(1 и qz-амплитуды возмущающей силы или параметра, ей пропорционального, при 60 которых производитс первое и второе возбуждение резонансных колебаний.

a

.