Способ определения резонансной частоты механической колебательной системы

 

Союз Советскии

Социалистически

Республик

О п И т. А Н И Е 866419

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Лополиительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 11.О7,79 (2т) 2790499/18-28 {5!)М. Кл..

6 01 н 1з/оо с присоелинеиием заявки М

Гасудврствтимый комитет (23) Приоритет

Опубликовано 23,09.81 . Бюллетень ФеЗс (53) УДК 662,611 (088 8) во аелам изойретеиий и открытий

Дата опубликования описания 23.09.81 (72) автор изобретения

В, Н, Яковкин

1

\ ..Э

) (1

Институт проблем прочности AH Утсрапнской. ССР

1 (7т) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЫ

МЕХАНИЧЕСКОЙ КОЛ ЕБАТЕЛ ЬНОЙ СИСТЕМЫ

Изобретение относится к контролю физических характеристик твердых тел по резонансной частоте колебательной системы, содержащей образец as испытуемого материала. Способ может быть

5 использован чля определения характеристик упругости, для исследования влияния температуры на характеристики упругости.

Известен способ определения резонансной частоты механической коле бательной системы, заключаютцит" ся в том, что с постоянной скоростью изменяют частоту внешней силы, которой возбуждают колебания системы, 15 регистрируют смещении в заданной точке системы, измеряют параметр,. характеризующий сдвиг фаз между возбуж дающей силой и смещением и. определи ют резонансную частоту (1).

Недостатком известного способе яв,ляется малая точность измерения, o6yc- . ловленная тем, что сдвиг фаз колеба2 ний между возбуждающей силой и смешением в неттЬторой точке колебательной системы сравнивают с заранее выбранной величиной, которая с достаточ ной точностью характеризует резонансные колебания лишь эталонного образца.

Е!ель изобретения - повышение точности измерения резонансной частоты механической колебательной системы.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве параметра выбирают скорость изменения сдвига фаз между возбуждающей силой и смещением, по максимальной величине этой .скорости определяют частоту резонанса.

Способ заключается в следующем.

Проводится измерение резонансной частоты. изгибных колебаний стержня, подвешенного на двух:тонких нитях в пространстве нагревателя . Верхние конттьт нитей крепятся к возбудителю и приемнику колебаний. Продольные перемещения одной из нитей вызывают изгибс иые колебания образца, а при помощи второй нити и приемника колебаний осуществляют регистрацию этих ко» лебаний. Измеряют скорость изменения сдвига фаз.между напряжением генератора, воэбуждаюшего колебайия, и напряжением на выходе усилителя, подключен.,ного к приемнику колебаний, С постоян-,, ной скоростью изменяют частоту генератора от частоты, несколько ниже ожидаемой резонансной частоты, до частоты, несколько выше резонансной. Изменение

1. частоты возбуждения вдали от резонанса йе приводит к изменению сдвига фаз, 3о есть скорость измейения сдвига фаз равна нулю. При приближении значения частоты к резонансной изменяет- ся сдвиг фаз. Поскольку производная частотно-фаэовой характеристики колебательной системы на резонацсной частоте максимальна, а частота меняется с постоянной скоростью, то в момент. реI эонанса cKOpocTb изменения сдвига фаэ оказывается наибольшей, Поэтому измерение скорости изменения сдвига фаз позволяет установить момент введения колебательной системы в резонанс с большей точностью, чем измерение величины сдвига фаз.

В момент, соответствующий максимуму скорости изменения сдвига фаз, ос танавливают качание частоты генератора. и измеряют частоту возбуждения.

Применение способа дает наибольший .эффект при измерении резонансных частот колебательных систем с добротностью, меньшей 1ОО, Положительный эффект от использования способа состоит в повышении точности измерения резонансной частоты.. Повышение точности доститигается за .счет использования производной частотно-фаэовой характеристики колебательной системы.

Способ используется для определения характеристик упругости и дефектности металлова строительных материалов, и других твердых тел, а также для иссле-, !

О дования влияния температуры на харакt теристики упругости.

Формула изобретения !

Способ определения резонансной частоты механической колебательной спс=темы, заключающийся в том, что с постоянной скоростью изменяют частоту

gp внешней силы, которой возбуждают колебания системы, регистрируют амплитуду смешения в заданной топке системы, измеряют параметр, характеризующий сдвиг фаэ между возбуждающей силой и смешер5 нием и определяют резонансную частоту, . о, т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в качестве параметра вйбирают скорость изменения сдвига фаэ, по максимальной

-величине которой и определяют частоту резонанса, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 513266, кл.G 01 Н 13/OO, 1976 р (прототип)..Составитель А, фовнков

Редвкгор Л, Белоусова Техред М. Надь .Корректор M. Демчик

Заказ BOG 1/64 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, М(-35, Раушская наб„д, 4/5

Фю

Филиал ГЛ! П ."Пвтецх..г Хжговод. ул Пароектная, 4РПР,Патент Зак. 350 9