Основные теоретические сведения. На многие инженерные конструкции действуют периодически меняющие нагрузки
На многие инженерные конструкции действуют периодически меняющие нагрузки. Эти нагрузки могут быть как внешние, так и внутренние, возникающие при работе конструкции (силы инерции). Под действием таких нагрузок в конструкции возникают колебания. Эти колебания называются вынужденными, а нагрузки их вызывающие – возмущающими силами. Амплитуда вынужденных колебаний зависит не только от значения возмущающей силы, но и от отношения ее частоты к частоте собственных колебаний упругой системы . При приближении к амплитуда колебаний возрастает, а при их совпадении наступает резонанс – резкое увеличение амплитуды колебаний. Поэтому работа конструкций при резонансе и в околорезонансной зоне опасна для их прочности. В связи с этим актуальным является надежное теоретическое определение частоты собственных колебаний упругой системы. В инженерной практике для определения одномассовой системы (упругой системы с одной сосредоточенной массой) используется формула (1) которая дает надежный результат, если масса упругой системы, удерживающей сосредоточенную массу, мала по сравнению с сосредоточенной массой. Если масса упругой системы одного порядка с сосредоточенной массой, то используется более точная формула:
. (2)
В формулах (1) и (2): – сосредоточенная масса; – жесткость упругой системы в направлении колебаний; – ускорение свободного падения; – статическое перемещение в направлении колебаний в точке приложения сосредоточенной массы возникающее от действия сосредоточенной силы, равной весу сосредоточенной массы и направленной в направлении колебаний; – коэффициент приведения массы упругой системы к точке приложения сосредоточенной массы; М – масса упругой системы.
|