+ All Categories
Home > Documents > vibratii

vibratii

Date post: 21-Jul-2016
Category:
Upload: alina-bacanu
View: 82 times
Download: 5 times
Share this document with a friend
Description:
vibratii
16
-- _ r Cr "ta;— A•si Ay Introduccre Vibratiile sistemelor liniare 2.1 Vibratiile sistemelor liniare cu un singur grad de libertate 2.1.1 Vibratii libere 2.1.2 Vibratii fortate 2.2 Vibratiile sistemelor liniare cu mai multe grade de libertate 2.2.1 Vibratii libere. Frecvente proprii forme modale (moduri proprii) 2.2.2 Vibratii fortate 2.3 Vibratiile sistemelor continue 3. Analiza in frecventa a vibratiilor ° w(x, t) ,g4\4:_ y(x, r) ptx, h:( r 1-Y2 h kr C? C -.1 g7±...111111 1 y, h, /lb A yi Figura 1.1 Exemple de vibratii mecanice 1
Transcript

—-- _

r Cr"ta;—

A•si

Ay

IntroduccreVibratiile sistemelor liniare

2.1 Vibratiile sistemelor liniare cu un singur grad de libertate2.1.1 Vibratii libere2.1.2 Vibratii fortate

2.2 Vibratiile sistemelor liniare cu mai multe grade de libertate2.2.1 Vibratii libere. Frecvente proprii forme modale (moduri proprii)2.2.2 Vibratii fortate

2.3 Vibratiile sistemelor continue3. Analiza in frecventa a vibratiilor

° w(x, t)

,g4\4:_y(x, r)

ptx,

h:(r 1-Y2

hkr C?

C

-.1g7±...1111111 y, h, /lbA yi

Figura 1.1 Exemple de vibratii mecanice

1

a--

—ro

T

V t

.111nn•n

t Figura 1.2 Simboluri ale elementelor unui sistem oscilant cu miscare de translatie;

elementele principale ale unui sistem capabil sa efectueze vibratii: elementul cu inertie(masa); elementul elastic; elementul amortizor.

e)

CdCdcd

R.n 11.)

Timp t

Figura 1.3 Reprezentarea in timp a miscarii armonicesi mdrimile ei caracteristice [1]

x

Figura 2.1 Sistem liniar cu un grad de libertate - vibratii libere neamortizate

2/rT =

[31Figura 2.2 Vibratiile sistemului liniar cu un grad de libertate - vibratii libere neamortizate

2

Figura 2.3 Sistem liniar cu un grad de libertate - vibratii libere amortizate

X

0 0 5 1.5

2.5

3.5

4

4.5

5t [s]

Figura 2.4 Vibratiile sistemului liniar cu un grad de libertate - vibratii libere amortizateCazul 1 - amortizare subcriticd

3

—----------0.5 1.0 1.5 --- --- 2.0----

- ------------ t (s)

Figura 2.5 Amplitudinile perioadelor succesive ale vibratiilor libereamortizate — sistem cu amortizare subcriticd [3]

aim — 2.0 rad/s, s(0) — 1 mm3

2

1

—2

3

1(0) —3.0 mm/s *(0) 10.0 mm/s 1(0) — 15.0 mm/s

Figura 2.6 Vibratiile sistemului liniar cu un grad de libertate - vibratii libere amortizateCazul.2 - amortizare critic. [3]

— 3 radis, — 1.2, x(0) — 1 mm,

i(0) 9 mm/s i(0) —9 mm/s

Figura 2.7 Vibratiile sistemului liniar cu un grad de libertate - vibratii libere amortizateCazul 3 - amortizare supracriticd [3]

4

vrarcz,/te proprie0) F4,1 k

u.)„ 1- / ey,-;

r -t vi&rafie ifilrefinufd

Fo/k

1 --(0 2 10)2

--vibratie reztfilaril-a

X

Figura 2.8 Sistem liniar cu un grad de libertate - vibratii fortate neamortizate

2

1.5

0.5

-0.5

-1

-1.5

-20 2 4 6 8

10 12

14t [ms]

Figura 2.9 Vibratiile sistemului liniar cu un grad de libertate - vibratii fortate neamortizate

5

X

o

= (On

Figura 2.10 Vibratiile sistemului liniar cu un grad de libertate - vibratii fortateneamortizate cu pulsatia fortei perturbatoare egald cu pulsatia proprie a sistemului -

rezonanta

2 ir

+

(On

x(t) 2F0co.n cOs

-- con ) (to + ton sim (to! — 012 ) 2 2

Figura 2.11 Vibratiile sistemului liniar cu un grad de libertate vibratii fortateneamortizate cu pulsatia fortei perturbatoare apropiatà de pulsatia proprie a sistemului —

fenomenul de hätAi

6

A= X °X,

Figura 2.12 Rdspunsul in frecventä al sistemului liniar cu un grad de libertate -factorul de amplificare in cazul vibratiilor fortate neamortizate

7

E

vibratii proprii amortizate

vibratii rezultante

Figura 2.13 Sistem liniar cu un grad de libertate - vibratii fortate amortizate

t [s]

Figura 2.14 Waspuns in timp al sistemului liniar cu un grad de libertate - vibratii fortateamortizate

8

XA= °

4

3 5

- 0,00

- 0,20

-0,30

=0,50 -

- 0,80

- 2,00

2.5

1.5

0.5 1.5 2 2.5 3 3.5 4 ()

on

Figura 2.15 Rdspunsul in frecventd al sistemului liniar cu un grad de libertate -factorul de amplificare in cazul vibratiilor foiate amortizate

9

- 0,00- C= 0 20

0.304 = 0,50

- C= 0,802,00

....------= -

/

= 0.00- C= 0,20-= 0 30• . _-= 0,50-- C=0,80-5= 2.00- 5

05

1.5

2.5

35

CO

wy

Figura 2.16 Diferenta de fazd dintre vibratiile proprii cele fortate pentru raspunsul infrecventd al sistemului liniar cu un grad de libertate - vibratii fortate amortizate

05

15

25

3.5CO

CO.

Figura 2.17 Transmisibilitatea fortei - vibratii fortate amortizate

10

3.5

3

2.5

2

1.5

as

0

3.5

2.5

2'

15

0

in 8 = —k5 (x — xu)

mu xu = k, (xs — xu ) —k-u (xu

771 s 0 -

0 in„X$

X tt

ks —ks—ksks + ku

Xs

XU= 0

Figura 2.18 Vibratiile libere neamortizate ale sistemelor liniare cu mai multe grade delibertate - modelul simplificat al unui sfert de automobil

= —k,(x,— x„) —

= ks — xu ) Cs — ±„) — ku xu — Cu

ins 0 .. -xs Cs —Cs xs k, —ks x s

0 u —Cs CS ± Cu „i+ —k, k5 -F k„ xu.

Figura 2.19 Vibratiile libcrc amortizate ale sistemelor liniare cu mai multe grade delibertatc - modelul unui sfert de automobil

11

••m s x,

7/1u 1u

= —k(x, — xu) — c.s(ths 1,t)

A.7 .5 ( X 8 X tt ) CS ( th •ti )

—k„(x.„ — y) - -

7T1 tt

0s

tt

[

Cs—c,

—c,c, xu

F ks

—k3

[ ks +k

x, 0xt, Icuy + co)

Figura 2.20 Vibratiile fortate amortizate ale sistemelor liniare cu mai multe grade delibertate - modelul unui sfert de automobil asupra cdruia se aplicd o deplasare

perturbatoare

1ST MODE 2ND MODE 3RD MODE 4TH MODE 5TH MODE 6TH MODE

../3Dg/rho 3.494 8.547 21.44 27.46 31.17

NODALLINES

al

wid/D9/yha4 35.99 73.41 108.27 131.64 132.25 165.15

NODALLINES II

,...(y/ ./.....,

1111MI %..5./././////> (7, 1 I

r ?-

w„,/,,,AVylle 6.958 24.08 26.80 48.05 63.14

NODALLINES

/ \ 1

II

Figura 2.21 Vibratiile sistemelor continue - frecvente proprii forme modale de vibratieale placilor plane

ms0

12

SUPPORTS on-'

(111

SHAPE AND NODES(NUMBERS GIVE LOCA-TION OF NODES INFRACTION OF LENGTHFROM LEFT END)

(8)

BOUNDARYCONDITIONS

EQ (7.161

(C)

FREQUEN-CYEQUATION

(0)Lnle G< --- ....,a :-.;

o0c..) tu

(E)kl.

E0 (7.14)

z

(F)R

RATIO OFNON-ZERO

CONSTANTSCOLUMN (0)li‘ r

HINGED- i SIN 10..0 A = 0 3.1416 4.0000tr.-----.11HINGED 0,50 IX= 0

2 fi= 0t X 8 = 0 6.283 4.0000.f.t-----me---------0.333 0667

3 5c z 1 9.425 1.0000-----",..nzi

4-rs2

.........5....a' 4 .,.......n/1

X=4 0=0

1 X12.566 1.0000

n >4 AG n7 1.0000

CLAMPED . 1 f-------------4 (COS kl) A=0 4.730 -0.9825CLAMPED

2 1--..22,2----f X {X1. °=0

(COSH Itl)x 41

C = 0 7.853 -1.0008

3 1,..332.„,........A4 P.R 40.996 -4.0000-4

n>4

1..........„1...,.....rn,,...40.278 0.50 0,722 1 rx

e

.0

b .°14.137(2n+1) 7►

-1.0000+

-1.000°-2

CLAMPED 1 /--------:_=. n TAN kl= A = 0 3.927 -1.0008HINGED

20.558 . ,{ X ''X.0 TANH ki.

C . 0 7.069 -1.0000+3 1............z2, 4 wt. D- : Re 10.210 -4.0000

0.254 0.529 0,7654 f X e 0 43.352 -1.0000------osnai-- - „

n>4 lX ". 0 #11Tstat4a4 -(.0000

CLAMPED- 1 1----------_____ , (COS 10.) A=0 1,875 -0.7341FREE 2 1--------P2L... = {":°

X = 0 (COSH kt)._1 C : 0 4.694 -1.0185

3 1....,......_,,,,,....5o4 am D-*R 7.855 -0.99924

4.....=g1L221 0X =0 10.996 -1.0000+

n>4

x = { X .0 = 0r.---f-(2"---1)T 40000-

FREE-FREE

20224 0376

' IXDml

0X 0

(COS la)(COSH kl,)z

8 = 0

0 = 0TRANS

=

0(REPRESENTS

4,730 LATION)

-0.9825I3..24...,______,0,..L .4e0.60--

3 -R 7.853 -1.0008ir al 4 0 3 5 6 ITT1 r0 . 9 06

'15

{Xx:C°040.996

#4.437

-1.0000--4.0000+

0.0734 0.277 050 0723 0.927,I.,...A.,,,,,,„1..emm.t,„,

n>b ,...tP"or - 4.0000-

Figura 2.22 Vibratiile sistemelor continue - frecvente proprii i forme modale de vibratieale barelor uniforme

13

RealArnpl.

1T(=

seconds

Vector sumat time zero

Time seconds) Inlay

Phase (radians)

(a) (bl

Figura 3.2 Analiza in frecventd a vibratiilor - reprezentarea unei componente sinusoidaleca sumd de vectori rotitori

frequency frequency—f

A: 2

Figura 3.1 Analiza in frecventa a vibratiilor - planul complex

Senile Fourier

G(6,)1 i :17 2

T Ig(t)e—i2nfkt dtT/ 2

14

765193

Figura 3.3 Reprezentarea unei functii periodice ca o sums de componente sinusoidale(vectori rotitori)

amplitude 2

(a) 2-sided power spectrum

f

I t-f k 0

ampli ude2

(sided power spectrum /7-2-

f k

A2oThk0

amplitude

f

A kJ 2

RMS amplitude spectrum

720 log10 1----iA2I7A rei I

= 10 logto 1 A2 /A2ref

A0-.4

0

dBre Are

A2

(d) dB spectrum

20 log io Ao/Arei

= 10 log10 A.2/Ar2et

k

0 f k f76718

Figura 3.4 Spectrele de putere de amplitudine ale unui semnal periodic

15

20(y(t) = sin t + —

1 sin 3t + I

5 sin 5t +—5 when —n < t <

y(t) = +5 when 0 < t < n It

x(t) -1193—tr sin mut N-I (*Incot 4 iin2cot + i ttin3cot + x n., n x 2 3

Figura 3.5 Semnal ferdstrdu — descompunerea in componente sinusoidale

(a) First partial sum

5

At) 0

5

10

4 - 3

-2 -1

0

2

3

4

(h) Second partial sum 10

5

y(t) 0

-5

10

-4

3

2 -t

0

2

3

4

Third partial sum

Fourth partial sum

10

5

y(t) 0

-5

10

10

y(t I a

5

104

3

0

2

4

)

Figura 3.5 Semnal dreptunghiular — descompunerea in componente sinusoidale

16


Recommended