Способ определения логарифмического декремента колебаний

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11)979881 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 300980 (21) 2987178/18-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.1282. Бюллетень ¹ 45

Дата опубликования описания 07.1282

Р1 М К з

G 01 H 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

1Ит УДК 620. 178. .53(088.8) (72) Автор изобретения

Л.Ю.Однопоэов (71) 3а яв итель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОГАРИФМИЧЕСКОГО ДЕКРЕМЕНТА

КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к испытаниям материалов и изделий на вибрацию и может быть использовано для определения демпфирующих свойств материалов при усталостных испыта-— ниях.

Известен способ определения рассеяния энергии при колебаниях упругих тел (1 ). однако согласно данному способу для получения амплитудной зависимости характеристики рассеяния энергии требуется осуществить многократное измерение величин, характеризующих колебательный процесс и выполнить трудоемкие вычисления.

Иэ известных способов определения характеристик рассеяния энергии методом свободных затухающих колебаний наиболее близким к предложенному по технической сущности является способ, заключающийся в том, что возбуждают резонансные колебания образца, срывают 25 возбуждение и, учитывая амплитуду затухающих колебаний, определяют величину логарифмического декремента колебаний(2). По полученным данным выполняют расчет амплитудной зависимости логарифмического декремента колебаний согласно выражению ,у <„„ x1 Х;+т недостаток известного способа заключается в сложности аппаратурной реализации расчетов н отображения амппитудной зависимости в удобном для EHэуального восприятия виде и, как следствие, недостаточная точность определения логарифмического декремента колебаний .

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения логарифмического декремента колебаний, заключающемся в том, что возбуждают резонансные колебания, срывают возбуждение и, учитывая амплитуду затухающих колебаний, определяют величину логарифмического декремента колебаний, после срыва возбуждения измеряют время пребывания мгновенно— го значения амплитуды затухающих колебаний в каждом иэ последовательности равных интервалов уровней, а логарифмический декремент колебаний определяют по формуле т

K atê

979881

К-ом

Формула изобретения где d" — значение декремента в к интервале, Т вЂ” период затухающих колебаний время пребывания мгновенk ного значения амплитуды в к-ом интервале, номер интервала.

На Фиг. 1 приведена виброграмма затухающих колебаний, на фиг.2 структурная схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит датчик 1 колебаний, подключенный к нему измеритель 2 амплитуды колебаний, к выходу которого параллельно подключены, по количеству интервалов, амплитудные селекторы 3. К выходу каждого амплитудного селектора 3 последовательно подключены временной селектор 4 и счетчик 5 временных интервалов. К другим входам временных селекторов 4 подключен генератор б временных интервалов. Выходы счетчиков 5 подключены к сумматору 7 опроса, к одному из входов которого подключен также генератор 8 импульсов опроса. К выходу коммутатора 7 подключен цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 9, выход которого подключен к одному из входов аналогового перемножителя 10, а второй era вход подключен к выходу второго

ЦАП 11, входом подключенного к генератору 8 импульсов опроса. Выход аналогового перемножителя 10 подключен к одному из входов аналогового делителя 12, другой вход которого подключен к датчику 13 опорного напряжения, сигнал которого пропорционален величине периода резонансных колебаний. Выход аналогового делителя 12 подключен к- вертикальноотклоняющему входу электронно-лученого индикатора 14, к горизонтально-отклоняющему входу которого подключен выход ЦАП 11.

Способ определения амплитудной зависимости логарифмического декремента колебаний заключается в том, что н исследуемом образце возбуждают резонансные колебания, срывают возбуждение, после срыва возбуждения резонансных колебаний, с помощью датчика 1 и измерителя 2 амплитуды колебания сигнал, пропорциональный величине амплитуды затухающих колебаний, подают на амплитудные селекторы 3, настроенные на срабатывание в последовательности равных интервалов уровней напряжений.

С помощью временного селектора 4, управляемого амплитудным селектором

3, измеряют время 1 пребывания амплитуды затухающих колебаний в каждом из интервалов уровней путем подсчета временных интервалов счетчиками 5, задаваемых генератором б временных интервалов. Состояние счетчиков 5, последовательно, с помощью коммутатора 7 опроса, управляемого генератором 8 импульсов опроса преобразуют цифро-аналоговым преобразователем 9 в аналоговую величину, ко5 торая пропорциональна времени пребывания амплитуды колебаний .в каждом из интервалом уровней. Эту величину перемножают аналоговым перемножителем 10 с аналоговой величиной, пропор10 циональной номеру опрашиваемого счетчика 5 (т.е. номеру интервала к), и формируемой ЦАП 11 от генератора 8 имг ольсон опроса. С выхода перемножителя 10 сигнал, пропорциональный произведению номера ийтервала и вре:мени пребывания амплитуды в этом интервале, подают на вход-аналогового делителя 12, в котором на него делят величину периода резонансных колебаний Т, формируемого датчиком 13 опор/ ного напряжения(например, механически связанным с регулятором частоты .генератора возбуждения колебаний).

Выходной сигнал аналогового делителя 12, пропорциональный величине логарифмического декремента колебаний, подают на вертикально отклоняющий вход электронно-лучевого индика.тора 14, а на его горизонтально-отклоняющий вход подают сигнал с выхода ЦАП 11, пропорциональный номеру интервала, при этом на экране электронно-лучевого индикатора 14 отображается амплитудная зависимость логарифмического декремента колебания Д

35 в форме, удобной для визуального восприятия.

Использование предложенного способа позволяет при существенном упрощении аппаратурной реализации обес4() печить автоматизацию определения и отображения амплитудной зависимости характеристик рассеяния энергии при колебаниях. Для определения искомой зависимости достаточно одного измерения, не требуется производить вычислений, представлена информация в удобной для визуального восприятия и оценки форме. Кроме того, способ дает нозможность повысить производительность работ при проведении испытаний, расширяет воэможности применения метода затухающих колебаний при определении характеристик рассеяния энергии для неразрушающих и усталостных испытаний материалов и изделий. бО Способ определения логарифмического декремента колебаний, заключающийся в том, что возбуждают резонансные колебания срывают возбужде> ние и, учитывая амплитуду затухаю65 щих колебаний, определяют величину

979881

Т

ЬТк

ВНИИПИ Зака

Тираж 507 Г логарифмического декремента колебаний, отличающийся ° тем, что с целью повышения точности после срыва возбуждения измеряют время пребывания мгновенного значения амплитуды затухающих колебаний в каждом из последовательности равных интервалов уровней, а логарифмический декремент колебаний определяют по формуле

Ок км„ где 0 — значение декремента в М-ом

9 интервале;

Филиал ППП "Патент

r.Óæãoðoä,óë.Проектная,4 период затухающих колебаний; время пребывания мгновенного значения амплитуды в К-ом интервале, номер интервала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р409111r кл. G 01 Н 11/00, 1973.

2. Криштал М.А, Головин С.A.

Внутреннее трение и структура металлов. М, Металлургия ", 1976 (прототип).