Разработка методов расчета стержневых элементов приборов и конструкций при кинематическом возбуждении

• Автор: Буда-Красновский, Святослав Владимирович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с.

Содержание

Предисловие
1. Введение
1.1. Примеры кинематически возбуждаемых механических систем
1.2. Формулировка основных задач и краткое содержание
диссертации
2. Определение напряженно-деформированного состояния трубопровода при статическом нафужен,
2.1. Нелинейные уравнения статики стержней с .внутренним
потоком жидкости
2.2. Уравнения статики плоского криволинейного трубопровода
с внутренним потоком жидкости
2.3. Определение геометрических характеристик осевой линии трубопровода
2.4. Численное решение уравнений равновесия
2.5. Анализ напряженно-деформированного состояния трубопровода
при статическом нагружении
3. Свободные колебания трубопровода с внутренним потоком жидкости
3.1. Линеаризованные уравнения малых колебаний стержня
с внутренним потоком жидкости
3.2. Определение собственных значений и собственных векторов
3.3. Свободные колебания плоского трубопровода в своей плоскости
3.4. Свободные колебания плоского трубопровода относительно плоскости
3.5. Результаты расчета собственных значений и собственных векторов
4. Вынужденные колебания трубопровода при кинематическом возбуждении

4.1. Приближенное решение уравнений малых вынужденных колебаний
4.2. Решение для установившихся колебаний при гармоническом
кинематическом возбуждении
4.3. Частные случаи колебаний трубопровода при кинематическом возбуждении
4.4. Пассивная виброзащита при кинематическом возбуждении
4.5. Анализ напряженно-деформированнного состояния трубопровода при динамическом нагружении
5. Колебания плоской спирали при кинематическом возбуждении
5.1. Нелинейные уравнения равновесия плоской спирали
5.2. Определение критического момента
5.3. Уравнения малых колебаний плоской спирали при кинематическом возбуждении
5.4. Анализ напряженно-деформированного состояния плоской спирали
Основные выводы
Список использованной литературы

Предисловие
Задачи динамики механических систем, как с конечным числом степеней свободы, так и систем с распределенными параметрами при кинематическом возбуждении имеют очень широкое распространение в различных отраслях промышленности. Колебания упругих элементов приборов, находящихся на вибрирующем основании (например, приборы управления летательными аппаратами) вызываются линейными и угловыми смещениями прибора, связанного с основанием. Причем, как правило, принудительное смещение прибора полностью повторяет движение основания, с которым он связан. Возникающие при таком виде возбуждения колебания могут быть весьма опасными, так как нарушают нормальную работу прибора и приводят к накоплению в упругих элементах усталостных повреждений. Особенно опасными кинематически возбуждаемые колебания являются для трубопроводов в системах питания двигателей (например, авиационных) топливом, так как усталостное разрушение трубопровода может быть причиной аварии. Снижение возникающих вибраций возможно путем введения в систему упруго-вязких локальных элементов, что требует соответствующих методов расчета. Для анализа прочности и надежности машин, приборов и элементов конструкций, рассматриваемых как системы с распределенными параметрами, при кинематическом возбуждении необходимо иметь соответствующие численные методы расчета. Методы численного анализа колебаний, например, стержневых элементов конструкций при кинематическом возбуждении, изложенные в монографиях и журнальных статьях, разработаны для частных случаев (в основном для прямолинейных стержней), поэтому воспользоваться ими при расчетах криволинейных стержней с произвольным по направлению локальным кинематическим возбуждением нельзя.

Эг2+Л"
+ а,
Зїї ЭДС)
- А0А_1ДМ - АжДд - ДР = 0;
дг дт]
+ АмА_1ДМ + Аа;ДМ + А1Дд + ДТ = 0; дт]

+ А,3 - А_1ДМ = 0;
-л, Ж

(3.4)

+ Ажи + Аі9 — 0;

ДМ = А Да;,
где а0 - безразмерный коэффициент силы вязкого сопротивления;
1 о Озо 1 /О ю о 1 і О М30 Мго
> о II Озо 0 о(1) N£10 ; Ам - -М30 0 М10
Ого -о(1) <10 0 . А12о -М10
0 "«зо 1 О (Ч й '0 0 0 '0 0 0'
А« = «зо 0 -«10 > II 0 0 2ппу ; А1
_-аг20 «10 0 0 - 2ппу 0
Запишем систему (3.4) в виде одного векторного уравнения
Щ) = А(|) 4-5 + А(3) ~ + ~ + А(2)г - ДФ = о,

дг дг
(3.5)

_0 0 0 -Е~ Ад, АдА-> 0 0 "
А(|) = 0 0 0 0 ; А(2) А, А£ + АМА
0 0 0 0 0 -А Аж
0 0 0 0 0 0 А, А
"0 0 - А%, -а0Е до" дрп
0 0 0 0 дм - ДТ
А(3) = ; г = ; ДФ
0 0 0 0 э 0
0 0 0 0 її 0
ДР = -с0иД(?7 - 77,) - т8ъ6{т] - щ) + (г/-щ) +
+ £(Р«д/у + др(к) )5{т] - %) - {ёо + го 8(я - %)}Д/у;