ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ. ПРОБЛЕМЫ МЕХАНИКИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Вычисление характеристик гистерезисного трения в закритически сжатом элементе переменного поперечного сечения

  • Смирнов Владимир Александрович - Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»)
DOI: 10.22227/1997-0935.2014.12.98-105
Страницы: 98-105
Предложен метод вычисления коэффициента потерь в корректоре жесткости виброизолятора квазинулевой жесткости, предназначенного для виброизоляции высокоточного оборудования от низкочастотных колебаний основания. Корректор жесткости представляет собой балку переменного поперечного сечения с начальной кривизной, нагруженной в середине поперечной нагрузкой. Начальная кривизна балки определяется из решения задачи осевого деформирования балки переменного поперечного сечения при нагрузке, превышающей критическую эйлерову силу. Коэффициент потерь в материале корректора жесткости определяется в соответствии с энергетической теорией, разработанной Я.Г. Пановко. Для этих целей определяется форма упругой оси корректора жесткости, нагруженного поперечной силой, а также потенциальная энергия изгиба балки корректора, соответствующая этому состоянию. Путем деления приведенного коэффициента поглощения материала корректора жесткости на потенциальную энергию его изгиба определяется величина коэффициента потерь для различных типов поперечных сечений балок корректора. Для определения приведенного коэффициента потерь материала корректора жесткости проводятся опытные эксперименты, в которых путем аппроксимации виброграммы затухающих колебаний определяются коэффициенты аппроксимирующей функции.
  • виброизоляция;
  • коэффициент потерь;
  • сжато-изогнутый стержень;
  • большие деформации;
  • гистерезисное трение;
  • внутренние потери;
  • рессорно-пружинная сталь;
  • корректор жесткости;
  • энергетическая теория;
Литература
  1. Смирнов В.А. Нелинейный виброизолятор для целей кинематической виброзащиты объектов, чувствительных к вибрации // Вестник МГСУ. 2011. Т. 1. № 3. С. 107-112.
  2. Смирнов В.А. Разработка нелинейных виброзащитных систем нового поколения // Итоги диссертационных исследований : матер. III Всеросс. конкурса молодых ученых. Миасс, 2011. С. 122-128.
  3. Crandall S.H. The role of damping in vibration theory // Journal of sound and vibration. 1970. Vol. 11. No. 1. Pp. 3-18.
  4. Коловский М.З. Нелинейная теория виброзащитных систем. М. : Наука, 1966. 320 с.
  5. Рекомендации по виброзащите несущих конструкций производственных зданий / Центр. н.-и. и проект.-эксперим. ин-т комплекс. пробл. строит. конструкций и сооружений им. В.А. Кучеренко. М. : ЦНИИСК, 1988. 217 с.
  6. Miyamoto H.K., Gilani A.S.J., Wada A., Ariyaratana C. Limit states and failure mechanisms of viscous dampers and the implications for large earthquakes // Earthquake engineering & structural dynamics. 2010. Vol. 39. No. 11. Pp. 1279-1297.
  7. Бригаднов И.А. Модель активного демпфера на основе магниточувствительных материалов. Проблемы машиноведения и машиностроения // Межвуз. сб. Вып. 39. СПб. : СЗТУ, 2009. С. 51-57.
  8. Бидерман В.Л. Прикладная теория механических колебаний. М. : Высш. шк., 1972. 400 с.
  9. Писаренко Г.С. Рассеяние энергии при механических колебаниях. Киев : АН Укр. ССР, 1962. 436 с.
  10. Rivin E.I. Passive vibration isolation. N.Y. : ASME Press, 2003. 426 p.
  11. Юрьев Г.С. Состояние совершенной неупругости твердого тела // Изв. СО АН СССР. Сер.: Техн. науки. 1988. № 11. С. 101-105.
  12. Родионов А.И., Юрьев Г.С. Об аномальном росте гистерезисных потерь в продольно-сжатых элементах стержневых виброизоляторов при стремлении сжимающих к критическому значению // Вопросы динамики механических систем : сб. науч. тр. / Новосиб. эл.-техн. ин-т ; отв. ред. Г.С. Мигиренко. Новосибирск : НЭТИ, 1989. С. 107-112.
  13. Liang Dong, Roderic Lakes. Advanced damper with high stiffness and high hysteresis damping based on negative structural stiffness // International Journal of Solids and Structures. 2013. Vol. 50. Pp. 2416-2423.
  14. Audenino A.L., Calderale P.M. Measurement of non-linear internal damping in metals: processing of decay signals in a uniaxial stress field // Journal of sound and vibration. 1996. Vol. 198. No. 4. Pp. 395-409.
  15. Пановко Я.Г. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем. М. : Физматгиз, 1960. 198 c.
  16. Baker W.E., Woolam W.E., Young D. Air and internal damping in thin cantilever beams // Int. J. Mech. Sci. 1967. Vol. 9. No. 11. Pp. 743-766.
  17. Mondrus V.L., Smirnov V.A. Application of energy method for determining loss factor in dynamic systems with hysteretic damping // Applied materials research. 2014. Vol. 580-583. Pp. 2978-2982.
  18. Wai-Fah C., Atsuta T. Theory of beam - columns. Vol. 1: In-Plane behavior and design. N.Y. : J. Ross Publishing, 2008. 513 p.
  19. Смирнов В.А. Метод расчета сжатого изгибаемого упругого элемента переменного поперечного сечения при больших перемещениях // Жилищное строительство. 2014. № 6. C. 53-55.
  20. Мондрус В.Л., Смирнов В.А. Численное моделирование нелинейной системы виброзащиты трансмиссионного электронного микроскопа // ACADEMIA. Архитектура и строительство. 2012. № 3. C. 125-128.
СКАЧАТЬ (RUS)