Исследование вынужденных колебаний гибких металлических трубопроводов машин и агрегатов

• Автор: Головина, Наталья Яковлевна
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 148 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Состояние вопроса, обзор литературы, задачи исследования.

1.1 Назначение и конструкция гибких металлических трубопроводов.

1.2 Условия работы гибких металлических трубопроводов и область применения.

1.3 Обзор работ, посвященных колебаниям гибких металлических трубопроводов.

1.3.1. Поперечные (изгибные) колебания гибких металлических трубопроводов.

1.3.2. Учет сил сопротивления при расчете гибких металлических трубопроводов.

1.3.3. Колебания изогнутых гибких металлических трубопроводов.

1.4 Постановка задачи исследования.

Глава 2. Вынужденные колебания гибких металлических трубопроводов с учетом рассеяния энергии.
2.1. Особенности вибрационного нагружения.
2.2. Рассеяние энергии при колебаниях гибких металлических трубопроводов.
2.3. Выбор расчетной модели гибких металлических трубопроводов.
2.4. Экспериментальное определение упруго-фрикционных свойств гибких металлических трубопроводов.

2.4.1. Стенд для экспериментального определения упругих и демпфирующих свойств гибких металлических трубопроводов.
2.4.2. Определение параметров линии первого нагружения.
2.4.3. Коэффициент рассеяния энергии.
2.4.4. Изгибная жесткость гибких металлических трубопроводов.
2.4.5. Крутильная жесткость гибких металлических трубопроводов.
Выводы.
Глава 3. Поперечные колебания прямых и изогнутых гибких металлических трубопроводов.
3.1. Компоненты кинетической энергии гибких металлических трубопроводов при колебаниях.
3.2. Компоненты потенциальной энергии гибких металлических трубопроводов при колебаниях.
3.3. Обобщенная сила сопротивления.
3.4. Дифференциальное уравнение вынужденных нелинейных колебаний гибких металлических трубопроводов.
3.4.1. Решение дифференциального уравнения вынужденных колебаний гибких металлических трубопроводов без учета демпфирования.
3.4.2. Решение дифференциального уравнения вынужденных колебаний гибких металлических трубопроводов с учетом демпфирования.
Выводы.

Г лава 4. Амплитудно-частотные характеристики гибких металлич-ских трубопроводов и устойчивость движения.
4.1. Определение максимальной амплитуды перемещения гибких металлических трубопроводов при вынужденных колебаниях
4.1.1. Экспериментальные исследования амплитудно-частотных характеристик гибких металлических трубопроводов.
4.1.2. Результаты исследования амплитудно-частотных характеристик гибких металлических трубопроводов.
4.2. Исследование устойчивости движения гибких металлических трубопроводов.
4.2.1. Вывод условия устойчивости.
4.3. Расчет амплитудно-частотных характеристик прямых и изогнутых гибких металлических трубопроводов
4.4. Пример расчета амплитудно-частотных характеристик гибких металлических трубопроводов.
Выводы.
Заключение.
Литература.
Приложения.

где Р - продольная сила; £ - расстояние между концами изогнутого рукава. Установлено, что при £<7§,7Д где Д— диаметр рукава, возникают пластические деформации и Н уменьшается.
В работе /25/ учтена нелинейность упругой характеристики ГМТ. Зависимость силовой функции Н'(у) от деформации у для ГМТ относится к разряду мягких характеристик и может быть представлена уравнением вида:
Общий вид дифференциального уравнения свободных колебаний ГМТ с учётом нелинейности упругой характеристики имеет вид;
Для решения частотной задачи интегрирование уравнения (1.18) ведётся в пределах изменения прогиба при колебаниях от у=0 до у=А (,4-амплитуда колебания). Получена зависимость частот свободных колебаний от амплитуды:
Автор /37/ не дает решения уравнения вынужденных колебаний ГМТ. В /37/ недостаточно исследованы частотные характеристик ГМТ с учётом их упруго-фрикционных характеристик.
В работе /36/ проведено теоретическое и экспериментальное исследование диссипативных характеристик ограниченно гибких трубопроводов. Рассмотрены вынужденные поперечные колебания гибкого трубопровода с учётом продольной деформации ГМТ.
Дифференциальные уравнения демпфированных колебаний консоли гибкого трубопровода имеет вид:
Д(у0,7 у0’
(1.17)
ту + Р ( у ) = 0 .
(1.18)
(1.19)