关键字 |
| 横向振动,两端自由梁、杨氏模量、连续系统 |
介绍 |
| 振动可以被描述为一个线性组合的模式结构。另一种是描述振动波传播的结构。发现两个描述经常给信息相应的观点。波传播,传播和反射在固体已被许多研究人员研究[1]。 |
| 的精确配方梁问题第一次被调查的一般弹性方程Pochhammer(1876)和Chree (1889)。他们导出方程描述振动实心圆柱体。然而,它不是实际解决全部问题因为它收益率比通常需要在应用程序的更多信息。因此,横向位移近似的解决方案是充分的。梁理论考虑所有产生横向位移作为解决方案。 |
| 早期的研究者得出结论,弯曲效应是一个横向振动梁的最重要因素。欧拉伯努利模型包括由于弯曲应变能和动能由于侧向位移。雅各伯努利在1654 - 1705年第一次发现弹性梁在任意点的曲率与弯矩成正比。丹尼尔·伯努利在1700 - 1782年之后,谁制定了振动梁的运动微分方程。[2] |
| 及时了解材料特性的变化是必要的在职结构的诊断和预防事故的发生。[3]因此,他们提出了一个新的实验技术评估杨氏模量的振动薄片从动态方面的考虑。从远程声学技术利用弯曲共振激发方程有关的力学性能得到的固有频率,随后,杨氏模量是决定实验使用动态测量方法实现 |
| 梁理论增加剪切的影响以及旋转到Euler-Bernoulli梁的影响。得票率最高的模型是一个重大的改进non-slender梁和高频响应剪切或旋转效应不容忽视。得票率最高后,一些作者已获得频率方程和模式形状不同的边界条件。[4] |
设计和实验 |
| 图2.1所示的实验装置用于本研究由一个刚性矩形框架。sidewaysare固定在顶部和底部一侧的励磁装置是固定的框架。给出了线支持的梁放置在212毫米的距离。励磁机相连的柱塞底部的光束集中。电位计是附着在滑块,可以沿着梁的长度。探测器是附着在电位器在梁的联系。雷竞技网页版使用变频逆变器不同频率的振动实验。振动的振幅感觉到由电位计显示在显示器上。 |
| 在本实验假设梁是线性的,所有属性都是统一的。梁很兴奋在不同频率席卷范围从低频率(约2 Hz)高频(35赫兹)。为每个励磁频率的振幅振动通过移动的电位计测量梁的长度。从测量振幅值在不同的点,实际的振动梁画和与理论相比,数值和分析资料。 |
| 规范的实验装置 |
| l =梁的长度:950毫米 |
| b =梁的宽度:25毫米 |
| t =梁的厚度:6毫米 |
| 梁的材料:弹簧钢 |
| ρ=梁材料:密度7800 kg / m3 |
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结果,人们 |
| 理论分析: |
| 横向或薄均匀梁的横向振动是另一个振动问题弹性和质量分布。考虑元素上的力矩和力的梁Fig.3.1所示。梁的横截面积,EI抗弯刚度、材料的密度ρ和剪切力isQ。[5] |
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| 的一般方程均匀梁的横向振动 |
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| Fig.3.2shows振幅的变化(y)与测量点的距离从理论上中心(x)。振幅随距离变化量测点的变化从光束的中心。 |
| 实验分析: |
| 光束很兴奋在不同频率席卷范围从低频率(约2 Hz)高频率(约35赫兹)。为每个励磁频率测量振动的振幅将电位器沿梁的长度。从测量振幅值在不同的点,画出给定的振动梁的实际资料。上面公式的帮助下找出分析给定的振动梁的形象。 |
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| Fig.3.3shows振幅的变化(y)与测量点的距离中心(x)。振幅随距离变化量测点的变化从光束的中心。 |
| 数值分析: |
| ANSYS结构包是用于分析两端自由梁的振动。目前有限元程序非常广泛应用于工程分析。广泛使用的程序的分析固体和结构和传热和流体确实,有限元方法是有用的在几乎所有的工程领域分析。[6] |
| 在数值分析中,使用ANSYS软件作为工具寻找模式两端自由梁的形状。总20模式提取使用块兰索斯法模态Extraction.Fig.3.4显示了两端自由梁的模式形状在基本频率(205.03 rad /秒)。 |
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| Fig.3.5显示振幅的变化(y)与测量点的距离中心(x)数值。振幅随距离变化量测点的变化从光束的中心。 |
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| 表3.1显示了振幅的变化(y)与测量点的距离中心(x)理论上,几乎和数值。 |
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| 表3.2显示了杨氏模量的变化从理论上说,几乎和数值。 |
| 从获得的结果,它被认为,固有频率的理论和数值和杨氏模量从实用价值分别为0.79 - 1.12%和1.6 - 2.24%。实际分析占所有类型的非线性,必须进行理论和实践分析,考虑到所有类型的非线性是为了改善其性能。 |
结论 |
| 在这工作,免费模式的横向振动梁Euler-Bernoulli检查模型。横向振动的控制方程来源于Euler-Bernoulli理论。假设系统是线性和各向同性材料特性。 |
| 分析了免费的矩形截面梁固有频率和杨氏模量进行了计算。梁的概要文件中有很小的变动以及杨氏模量的值可能是由于材料特性的变化(材料非线性和少量的阻尼(接触非线性))和少量的阻尼系统在实验。雷竞技网页版 |
| 杨氏模量的变化幅度和价值理论,数值和实际分析可能是由于非线性的系统,但这些非线性效应的理论和Numericalanalysis不考虑。 |
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引用 |
- 曼苏尔Nikkhah-Bahrami、MasihLoghmani MostafaPooyanfar”解析解矩形基尔霍夫板的自由振动波的方法”,世界科学院、工程和技术39岁,221 - 223页,2008年。
- ShahrokhHosseineHashemi,AlirezaRamezani KoroshKhorshidi。”The Effects of Step, Ramp And Sinusoidal Forces on Response of Multi Step Timoshenko Beam”,Impact Lab., Department of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology (IUST),Iran.
- e . Mfoumou s Kao-Walter, c . Hedberg”远程声学监测薄层压制品”,第二届世界大会工程资产管理(像)和第四届国际会议在状态监测,pp1426 - 1433。
- Seon m .汉HaymBenaroya和提摩太,”梁横向振动动力学使用四个工程理论”,声音和振动杂志》页935 - 988年,1999年。
- s . s . Rao,机械振动,第三版,addison - wesley出版社(1995)。
- 摩根大通(J.P. Chopade, R.B. Barjibhe”固定自由梁的自由振动分析理论和数值方法方法”,国际期刊创新工程与技术(IJIET), 2期1卷,352 - 356页,2013年2月。
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