Лапшин Є.С., Блюсс Б.О., Дзюба С.В. Визначення раціональних параметрів динамічного гасителя низькочастотних коливань

Деталі
Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2018
Категорія: Збірник наукових праць "Геотехнічна механіка" Випуск-139

Geoteh. meh. 2018, 139, 23-30

DOI:

ВИЗНАЧЕННЯ РАЦІОНАЛЬНИХ ПАРАМЕТРІВ ДИНАМІЧНОГО ГАСИТЕЛЯ НИЗЬКОЧАСТОТНИХ КОЛИВАНЬ

1Лапшин Є.С., 1Блюсс Б.О., 1Дзюба С.В.

1Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України

УДК 62-752.2:519.863

Мова: Російська

Анотація:

Динамічні гасителі коливань широко використовуються для зниження навантажень e різних механізмах і інженерних спорудах. Для великогабаритних споруд: опори ветроелектрічеськіх установок, висотні будівлі, антени і т.д. – характерні низькочастотні власні коливання (менше 10 Гц, а нерідко і менше 1 Гц). У цьому випадку застосовують гасителі коливань з тілами  хитання, які мають просту конструкцію і високу надійність.

Розглянуто задачу про власні нелінійних коливаннях абсолютно жорсткої напівкулі на горизонтальній площині в припущенні відсутності дисипації енергії, прослизання і перекидання на підставу напівкулі. Показано важливе практичне значення задачі для розрахунку динамічних гасителів низькочастотних коливань (менше 10 Гц, а нерідко і менше 1 Гц). Досліджено один з найпростіших гасителів, який виконаний у вигляді напівкулі.  Його коливання описуються нелінійним диференціальним рівнянням. Для настройки гасителя на частоту близьку до частоти основного тону коливань споруди важливо знати власну частоту гасителя коливань. Її, як правило, визначають в припущенні про малість амплітуди коливань, що дозволяє лінеаризовати рівняння руху. Чисельні методи, які застосовуються для вирішення нелінійних диференціальних рівнянь руху при великих амплітудах, дозволяють знайти лише приватні рішення для конкретних умов. Виникає необхідність в узагальненні приватних рішень. Показано, що відношення власної частоти лінеаризованої системи до власної частоти нелінійної системи не залежить від маси і радіусу напівкулі. Цей висновок зробив можливим узагальнити результати приватних чисельних рішень і отримати формулу для визначення раціонального радіусу гасителя коливань, яка враховує вплив амплітуди на власну частоту нелінійних коливань.

Одержано формулу для визначення раціонального радіусу гасителя коливань, виконаного у вигляді напівкулі, яка враховує вплив амплітуди на власну частоту нелінійних коливань.

Ключові слова: полушар, радіус, нелінійні коливання, власна частота.

Список літератури:

1. Челомей, В.Н. – Вибрации в технике. Том 6. Защита от вибрации и ударов, 1981 [Электронный ресурс]. – Режим доступа:  http://www.zodchii.ws/books/info-1224.html – Загл. с экрана.

2. Legeza, V. P. Dynamics of vibroprotective systems with roller dampers of low-frequency vibrations / V. P. Legeza. // Strength of Materials. – 2004. – №2 (36). – P. 186–194.

3. Takei, H. Vibration control effects of tuned cradle damped mass damper / H. Takei, Y. Shimazaki // Journal of Applied Mechanics. – 2010. – №13. – P. 587–594.

4. Legeza, V. P. Cycloidal pendulum with a rolling cylinder / V. P. Legeza. // Mechanics of Solids. – 2012. – Vol. 47, №4. – P. 380–384.

5. Obata, M. Optimum parametric studies on tuned rotary-mass damper / M. Obata, Y. Shimazaki. // Journal of Vibration and Control. – 2008. – №14. – P. 867–884.

6. Bransch, M. Unbalanced oil filled sphere as rolling pendulum on a flat surface to damp horizontal structural vibrations / M. Bransch  // Journal of Sound and Vibration. – 2016. – №368. – P. 22–35.

7. Надутый, В.П. Вероятностные процессы вибрационной классификации минерального сырья / В.П. Надутый, Е.С. Лапшин. – К.: «Наукова думка», 2005 – 180 с.

8. Лапшин, Е. С. Вероятностная оценка скорости вибротранспортирования слоя сыпучего материала / Е. С. Лапшин // Вибрации в технике и техноло­гиях: Всеукр. науч.-техн. журн. – Винница, 2004. – № 3(35). –  С. 64–67.

9. Динамика тела, соприкасающегося с твердой поверхностью, 2014 [Электронный ресурс]. – Режим доступа:  http://www.rfbr.ru/rffi/ru/books/o_1920676 – Загл. с экрана.

10. Бать М. И., Джанелидзе Г. Ю., Кельзон А. С. – Теоретическая механика в примерах и задачах. Том 3. Специальные главы механики, 1973 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.zodchii.ws/books/info-1135.html – Загл. с экрана.

Про авторів:

Лапшин Евгений Семенович, доктор технических наук, старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник в отделе геодинамических систем и вибрационных технологий, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепр, Украина, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Блюсс Борис Александрович, доктор технических наук, профессор, заведующий отделом геодинамических систем и вибрационных технологий, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепр, Украина, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Дзюба Сергей Владимирович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник отдела геодинамических систем и вибрационных технологий, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепр, Украина, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.