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



ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ. ПРОБЛЕМЫ МЕХАНИКИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Влияние площади контакта и величины линейно распределенной и сосредоточенной массы с круговой цилиндрической оболочкой на частоты и формы свободных колебаний

  • Серегин Сергей Валерьевич - Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет (ФГБОУ ВПО «КнАГТУ»)
DOI: 10.22227/1997-0935.2014.7.64-74
Страницы: 64-74
Методом конечных элементов показано влияние площади присоединения и относительной величины линейно распределенной массы вдоль образующей по круговой координате и сосредоточенной массы на собственные частоты и формы изгибных колебаний замкнутой круговой цилиндрической оболочки. Определены диапазоны, когда присоединенную к оболочке массу можно считать сосредоточенной и линейно распределенной. Установлено, что изменение размера площадки контакта «сосредоточенной» массы значительно влияет на низшую частоту системы оболочка - масса, при этом уменьшение размеров площадки ведет к заметному снижению меньшей из расщепленных собственных частот. Большая из расщепленных частот снижается с увеличением площади контакта, при этом снижение может быть весьма значительным. Обнаружены более сложные (неоднозначные) формы колебаний системы оболочка - масса. Выявлена существенная зависимость геометрических характеристик оболочки, несущей сосредоточенную массу на меньшую из расщепленных собственных частот низшего тона. Изменение площади контакта линейно присоединенной массы вдоль образующей и по круговой координате оказывает слабое влияние на частоты колебаний.
  • собственные частоты;
  • формы колебаний;
  • свободные колебания;
  • оболочка;
  • масса;
  • площадь контакта;
Литература
  1. Заруцкий В.А., Телалов А.И. Колебания тонкостенных оболочек с конструктивными особенностями. Обзор экспериментальных исследований // Прикладная механика. 1991. Т. 278. № 4. С. 3-9.
  2. Avramov K.V., Pellicano F. Dynamical instability of cylindrical shell with big mass at the end // Reports of the National Academy of Science of Ukraine. 2006. No. 5. Pp. 41-46.
  3. Серёгин С.В. Исследование динамических характеристик оболочек с отверстиями и присоединенной массой // Вестник МГСУ. 2014. № 4. С. 52-58.
  4. Кубенко В.Д., Ковальчук П.С., Краснопольская Т.С. Нелинейное взаимодействие форм изгибных колебаний цилиндрических оболочек. Киев : Наукова думка, 1984. 220 с.
  5. Андреев Л.В., Дышко А.Л., Павленко И.Д. Динамика пластин и оболочек с сосредоточенными массами. М. : Машиностроение, 1988. 200 с.
  6. Kubenko V.D., Koval’chuk P.S. Experimental studies of the Oscillations and dynamic stability of laminated composite shells // International Applied Mechanics. 2009. Vol. 45. No. 5. Pp. 514-533.
  7. Sivak V.F., Sivak V.V. Experimental investigation into the Oscillations of shells of revolution with added masses // International Applied Mechanics. 2002. Vol. 38. No. 5. Pp. 623-627.
  8. Серёгин С.В. Влияние присоединенного тела на частоты и формы свободных колебаний цилиндрических оболочек // Строительная механика и расчет сооружений. 2014. № 3. С. 35-39.
  9. Trotsenko Yu.V. Frequencies and modes of cylindrical shell oscillation with attached stiff body // Journal of Sound and Oscillation. 2006. Vol. 292. No. 3-5. Pp. 535-551.
  10. Amabili M., Garziera R., Carra S. The effect of rotary inertia of added masses on oscillation of empty and fluid-filled circular cylindrical shells // Journal of Fluids and Structures. 2005. Vol. 21. No. 5-7. Pp. 449-458.
  11. Mallon N.J. Dynamic stability of a thin cylindrical shell with top mass subjected to harmonic base-acceleration // International Journal of Solids and Structures. 2008. Vol. 45. No. 6. Pp. 1587-1613.
  12. Amabili M., Garziera R., Carra S. The effect of rotary inertia of added masses on oscillations of empty and fluid-filled circular cylindrical shells // Journal of Fluids and Structures. 2005. Vol. 21. No. 5-7. Рp. 449-458.
  13. Amabili M., Garziera R. Oscillations of circular cylindrical shells with nonuniform constraints, elastic bed and added mass; Part III : steady viscous effects on shells conveying fluid // Journal of Fluids and Structures. 2002. Vol. 16. No. 6. Pр. 795-809.
  14. Лейзерович Г.С., Приходько Н.Б., Серёгин С.В. О влиянии малой присоединенной массы на колебания разнотолщинного кругового кольца // Строительство и реконструкция. 2013. № 4. С. 38-41.
  15. Лейзерович Г.С., Приходько Н.Б., Серёгин С.В. О влиянии малой присоединенной массы на расщепление частотного спектра кругового кольца с начальными неправильностями // Строительная механика и расчет сооружений. 2013. № 6. С. 49-51.
  16. Khalili S.M.R., Tafazoli S., Malekzadeh Fard K. Free oscillation of laminated composite shells with uniformly distributed added mass using higher order shell theory including stiffness effect // Journal of Sound and Oscillation. 2011. Vol. 330. Vol. 26. Рр. 6355-6371.
СКАЧАТЬ (RUS)