Способ определения коэффициента поглощения энергии в объекте
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения параметров рассеяния энергии в материалах при колебаниях механических объектов. Цель изобретения - повышение точности за счет увеличения разноса регистрируемых частот. Способ осуществляется следующим образом. Возбуждают вынужденные колебания объекта. Регистрируют частоту СО и амплитуду S вынужденных колебаний и кинематическую характеристику объекта вида Su) , где т 1,2 .... Определяют частоты С0ви(3. на которых амплитуда вынуж ,- денных колебании и кинематическая характеристика объекта достигают максимума. По определенным частотам 03в и (0mопределяют коэффициент поглощения . 2 ил. S
СОЮЗ СОЕЕТСИИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
119) (11) А1
Р1) G 01 Н 11/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4407860/28 (22) 12.04.88 (46) 07.01.91. Бюл. Р 1 (71) Харьковский институт радиоэлектроники им. акад. М.К.Янгеля (72) А.В .Голенко, A.È.Kóëèøoâ, И.Ш.Невлюдов, A.È.Хянникяйнен и Н.Г.Оганесян (53) 620.178.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
K - 1455250, 16.10.87. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА
ПОГЛОЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ В ОБЪЕКТЕ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения параметров
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения параметров
I рассеяния энергии в материалах при колебаниях механических объектов.
Цель изобретения — повышение точности за счет увеличения разноса регистрируемых частот.
На фиг.1 приведена структурная схема устройства для осуществления способа определения коэффициента поглощения энергии в объекте; на фиг.2 — график зависимости разноса фиксируемых частот от коэффициента
m, где m = 1, 2, 3. ° ..
Устройство, осуществляюцее способ определения коэффициента поглоцения энергии в объекте, содержит после- довательно соединенные генератор 1, усилитель 2 мощности и вибратор 3, рассеяния энергии в материалах при колебаниях механических объектов.
Цель изобретения — повышение точности за счет увеличения разноса регистрируемых частот. Способ осуществляется следующим образом. Возбуждают вынужденные колебания объекта. Регистрируют частоту (Д и амплитуду S вынужденных колебаний и кинематическую характеристику объекта вида $0), где
111
m = 1,2 .... Определяют частоты
ЯЗиц) на которых амплитуда вынужденных колебаний и кинематическая характеристика объекта достигают максимума. По определенным частотам
Я иЯщопределяют коэффициент (1) поглощения. 2 ил. последовательно соединенные первый вибропреобразователь 4, первый согласующий усилитель 5 и первый гетеродинный сопровождающий фильтр 6, последовательно соединенные второй вибропреобразователь 7, второй согласуюций усилитель 8, второй гетеро- 1,,",) динный сопровождающий фильтр 9, пер- ф,) вый блок 10 вьщеления максимума,, 4 первый ключ 11, вычислительный блок
12 и блок 13 индикации, последовательно соединенные блок 14 возведения в произвольную степень, аналоговый перемножитель 15, второй блок 16 выделения максимума и второй ключ 17, выход которого подключен к второму входу вычислительного блока 12, выход первого гетеродинного сопровождающего фильтра 6 подключен к входу генератора 1, второй выход которого под1619067
Я(г.)—
Z ст
4 й»»»
При m = 1 (1 =
При m = 2 (= ключен к объединенным вторым входам первого и второго гетеродинных сопровождающих фильтров 6 и 9, третий выход генератора 1 подключен к объединенным вторым входам первого и второго ключей 11 и 17, четвертый выход генератора 1 подключен к входу блока
14 возведения в произвольную степень, выход вгорого гетеродинного сопровождающего фильтра 9 подключен к второму входу аналогового перемножителя
15. Первый вибропреобразователь 4 установлен на вибраторе 3, а второй на испытываемом объекте 18.
Способ осуществляется следующим образом.
В объекте возбуждают вынужденные колебания, регист-чруют частоту Q u амплитуду S вынужденных колебаний и кинематическую характеристику объекта вида Sgm, где m = 1, 2,..., определяют частоты (g иЯ, на которых достигают максимума амплитуда S u кинематическая характеристика объекта вида БЯ . Коэффициент Ц поглощения вычисляют по формуле
При конкретных значениях ш данное выражение приобретает более простой вид. где Ц, — частота, при которой достигает максимума амплитуда виброскорости. где Я вЂ” частота, при которой достигает максимума амплитуда виброускорения.
Повышение точности достигается за счет большего разноса частот. (Я и
Я„,при увеличении m, Предлагаемый способ позволяет определить коэффициент (пог:-.ощения энергии, характеризующей диссипацию энергии на внутреннее трение. Формулавычисления коэфициента (1 поглощения энергии в объекте получена из уравнения для линейной механической системы в прирезонансной области.
Ms + K(jg+ 1)S = F(t) где М вЂ” масса системы:
К вЂ” жесткость
F(t ) — вынуждающая сила.
Отсюда для амплитуды S виброперемещения системы получено где Z — статическое смещение
c÷системы;
Я - частота основного резонанса.
Выполняя дифференцирование S (t ) и приравнивая результат к нулю, получейа указанная формула расчета коэффициента () поглощения энергии.
Устройство, осуществляющее способ, работает следующим образом.
Генератор 1 осуществляет сканирование частоты в заданном диапазоне частот. Этот сигнал преобразуется вибратором 3 в механические колебания, уровень которых стабилизируется цепью: первый вибропреобразователь
4 — первый согласующий усилитель 5 первый гетеродинный сопровождающий фильтр 6 — генератор 1. Сигнал колебаний объекта с второго вибропреобразователя 7 через второй согласующий усилитель. 8 и второй гетеродинный сопровождающий фильтр 9 поступает на первый блок 10 выделения максимума и на аналоговый перемножитель 15. Первый блок 10 выделения максимума производит определение момента, когда
О8(Я)ОЮ = О. На частотеЯ = Я импульс, вырабатываемый этим блоком, разрешает поступление через первый ключ 11 когда частоты с генератора 1 на первый вход вычислительного блока 12. На вход блока 14 поступает сигнал, пропорциональный частотеЯ, который возводится им в m-ю степень и поступает на вход аналогового перемножчтеля 15. Аналоговый перемчожитель 15 вычисляет кинематическую характеристику объекта вида SQ ". Второй блок 16 выделения максимума определяет момент, когда кинематическая
-характеристика объекта достигает максимума. В этом момент импульс с выхода второго блока 16 выделения максимума разрешает прохождение через второй ключ 17 кода частоты M 1 на в орой вход вычислительного блока
12. Результат вычислений индицируется блоком 13 индикации. формула изобретения
Способ определения коэффициента поглощения энергии в объекте эаклю5 161906 чающийся в том, что возбуждают вынужденные колебания в объекте, сканируют частоту возбуждения, регистрируют частоту Я и амплитуду S вы5 нужденных колебаний, определяют частоту Я„, на которой амплитуда S колебаний достигает максимума при постоянном уровне возбуждения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, регистрируют ки— нематическую карактеристику объекта вида $Я, где m = 1,2, ..., опреде Ъ ляют частоту Я,п, на которой она достигает максимума, вычисляют коэффициент Р поглощения по формуле
Щ
mg4 юг.1! 619067
Составитель В.Козлов
Редактор В,Данко Техред JI.Сердокова Корректор,Т.Малец
Заказ 38 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. ° д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
