Способ измерения параметров механической колебательной системы

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 М 7/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ЕСВ + Qа @., ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " иД

К АВТ0РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ОФ 1/1 1 У2 /1 — 1/2 (21) 4777063/28 (22) 02.01.90 (46) 30.11,92, Бюл. N. 44 (71) Сумский филиал Харьковского политехнического института им. В.И.Ленина (72) И.Д,Пузько (56) Авторское свидетельство СССР

Ие 1700412, кл. G 01 M 7/00, 1989.

Специализированный практикум по физике. Изд-во МГУ, 1958, с. 320. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

МЕХАНИЧ Е СКОЙ КОЛ ЕБАТЕЛ Ь НОЙ СИСТЕМЫ (57) Изобретение относится к технике исследования динамических характеристик элементов конструкций и может быть исИзобретение 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 колебаниями 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 к/2, изменяют частоту воз»5U,, 1778599 А1 пользовано 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

КОНСТРУКЦИИ желез. ДаЛЕЕ ИЗМЕРЯ Ют РЕЗОНа Н, СНЫЕ ЧаСТОТЫ КОНСТРУКЦИИ 0)1рез И Ж2Рез С УСтановленными дополнительными массами

m1 и m2. Проведенные измерения позволяют составить три уравнения и решить их относительно трех неизвестных . эквивалентной массы m, эквивалентной упругости С и потерь h. буждающих колебаний с постоянной скоростью V1, после достижения сдвига фаз между возбуждающими колебаниями и колебаниями элемента конструкции величины x/2 повторяют развертку частоты с другой постоянной скоростью V2, а значение резонансной частоты элемента конструкции определяют из соотношения

) где со1, ол — первая и вторая частоты, при

l которых колебания элемента конструкции отстают от возбуждающих колебаний на л/2.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предло1778599

Npea = — ««1, С

lTl

Гп =- m1

С о рез (3) 40

m1

Сг" (V1 V2 ) (4) " «т«1 (о>рез г«> рез ) 1 «пг (о>рез шгрез ) (m2 m1) (Й>рез 4 ез )(О>рез ОЗ ез ) (О> ез Ог«ез ) (5) t m1 «т«6 (Npea ОЯрез ) «тЛ П12 (О>рРез «23рез ) 1

1/г — аЗ „) — Л12 иЗ „(Npe. ОЯ „) (6) 2 (m2 (Npe3 Ш1рез ) — «т«1 (О рез И3рез ) женному является способ определения параметров колебаний элементов конструкции, заключа«ощийся в том, что воздейству«от на конструкцию возбу>кдающими колебаниями изменяющейся частоты в сторону ее увеличения со скоростью развертки V1, фиксиру«от частоту и 1, при которой сдвиг фаэ между возбу>кдающими колебаниями и колебаниями элемента конструкции равен x/2, изменяют скорость развертки частоты до значения V2(V2 < V1) и фиксируют частоту м 2, при которой сдвиг фаз между возбуждающими колебанилми и колебаниями элемента конструкции равен л/2 и определяют значение резонансной частоты элемента конструкции, причем после дасти>кения сдвига фаз, равного л/2, между возбужда«ощими калебанил1ли и колебаниями элемента конструкции при скорости развертки V2 изменяют массу резаниру«ощего элемента ко« струкции путем присоединения к ней добавочной MHGcbl «TI1 и воздействуют на конструкцию возбу>кдающими колебаниями изменл«ощейсл частоты со скоростью развертки V1, фиксируют частоту и> 1, при которой сдвиг фаз между возбуждающими колебаниями и колебаниями элемента конструкции равен x/2, изменяют скорость развертки «астоты до значения V2, фиксируют частоту N 2, при которой сдвиг фаз между возбуждающими колебаниями и колебаниями элемента конструкции равен x/2 и определяют значение массы резонирующего элемента конструкции и коэффициент жесткости из соотношений ц>"2 V1 — N 1 V2 ) (N 2 V1 — И 1 V2 )

< 2 г,, 2

Недостаток известного способа — не достаточная точность и ограниченные функциональные возможности, обуслов ленные отсутствием возможности опреде.

5 ления наряду с резонансной частотой элемента конструкции, массой резонирующего элемента, коэффициентом жесткост.« и коэффициентом демпфирования.

Цель изобретения — повышение точнс10 сти и информативности.

Предложенный способ измерения параметров механической колебательной системы реализуется следующим обр."зом.

15 Измеряют резонансную частот/

Npee испытуемого элемента конструкции одним из известных способов.

Далее устанавливают на испытуемый

20 элемент конструкции первую дополнительную массу m1 и снова измеряют резонансную частоту и1 „, Затем убирают первую дополнительную массу m1 и устанавливают на испытуемый элемент конструкции вторую дополнительную массу m2 и измеряют резонансную частоту «га „.

Далее используя известные соотно30 шения для определения резонансной частоты еОрез вибросмещения

35 оЯ„, — - Я, где m — эквивалентная масса испытуемог, элемента конструкции;

С вЂ” эквивалентный коэффициент упру45

h — коэффициент потерь (h1 = h 1ПГ) из уравнений (1), (2), (3) получают значения . трех неизвестных m, С, h.

5 1778599 6

Оор;.; ..а изобретения

m рез 4рез

1 /m1 (Мрез Ярез ) — 1 /m2 (С фез айрез ) (m1 П12 ) (рез 4 ез ) { а рез 0 ез ) (Q ез з ) (1/гп1 (ирез Ярез } — 1/п12(йфез аЗреэ )1m1 m2

1/2

ГП1 4 ез (Г4ез 2 ез ) — ГЛ203 ез (Й4ез 9 ез) 2 (m2 (gee Ярез } m1 (О рез а реэ ) й3р„= С/(m+m2) — 2h2 — резонансная частота системы с установленной массой

Составитель И. Пузько

Редактор Jl, Ку рякова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор И. ШуллЪ

Заказ 4186 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производств.=;,-. но-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Способ измерения параметров механи.еской колебательной системы, эаключаюцийся в том, что измеряют резонансную

:частоту колебательной системы, устанавливают на колебательную систему первую дополнительную массу п 1; затем измеряют резонансную частоту колебательной систегде изчез = С/m — 2h — резонансная частота

2 системы;

<Врез Сйп+п11) — 2 — резонансная частота систем с установленной массой а1; мы, отличающийся те i, что, с целью

50 повышения точности и информативности, устанавливают на колебательную систему вторую дополнительную массу гп2 вместо первой дополнительной массы и измеряют резонансную частоту колебательной систе55 мы, а массу m, жесткость С и потери колебательной системы h определяют. по формулам