×
27.10.2014
216.013.01bd

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОСТОРОННИХ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ДЕКРЕМЕНТОВ КОЛЕБАНИЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002531843
Дата охранного документа
27.10.2014
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области экспериментальных исследований характеристик рассеивания энергии при колебаниях и может быть использовано при исследовании динамических характеристик, прочности и устойчивости конструкций и материалов. В предлагаемом способе возбуждают колебания исследуемого объекта, регистрируют резонансные частоты и кинематический параметр при резонансных частотах, затем путем изменения частоты вынуждающей силы снижают кинематический параметр до выбранной величины, фиксируют ее и соответствующую ей частоту колебаний. По полученным экспериментальным значениям частот и величин кинематического параметра рассчитывают логарифмические декременты колебаний. Технический результат заключается в упрощении проведения процесса исследований. 1 ил., 1 табл.
Основные результаты: Способ определения односторонних логарифмических декрементов колебаний, по которому гармонической силой постоянной амплитуды возбуждают колебания исследуемого объекта, регистрируют резонансные частоты f и кинематический параметр q=q(f): амплитуды колебаний перемещений (q=), скоростей (q=ν) или ускорений (q=n), или квадратурные составляющие частотных характеристик перемещений (q=I), ускорений (q=I), или синфазные составляющие частотных характеристик скоростей (q=R) при резонансных частотах, затем путем изменения частоты f вынуждающей силы снижают q(f) до выбранной величины, фиксируют ее и соответствующую ей частоту колебаний f, по полученным экспериментальным значениям частот f и f и величин q(f) и q(f) рассчитывают логарифмические декременты, отличающийся тем, что помимо перемещений измеряемыми величинами могут быть скорости, ускорения, квадратурные составляющие частотных характеристик перемещений и ускорений, синфазные составляющие частотных характеристик скоростей и логарифмические декременты колебаний рассчитывают (если измеряемыми величинами не являются перемещения) по формулам (u=f/f): , , если q=n; , , если q=ν; , , если q=I; , , если q=R; , , если q=I..
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области экспериментальных исследований характеристик рассеивания энергии при колебаниях, а именно к способам определения односторонних логарифмических декрементов колебаний при резонансных испытаниях, и может быть использовано при исследовании динамических характеристик, прочности и устойчивости конструкций и материалов.

Известны несколько способов определения декрементов колебаний по резонансным кривым. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ, принятый за прототип, патент RU №2086943, С1, МПК G01M 7/02, 1997 г., по которому гармонической силой постоянной амплитуды возбуждают колебания исследуемого объекта, регистрируют резонансные частоты fp и амплитуды перемещений a p=a(fp) при резонансных частотах, затем путем изменения частоты f вынуждающей силы снижают амплитуду перемещений до выбранной величины a(f), фиксируют ее и соответствующую ей частоту колебаний f и по формуле:

, где - степень спада, ,

рассчитывают логарифмический декремент колебаний δa.

Все названные признаки, кроме регистрации амплитуды колебаний и расчета логарифмического декремента по вышеприведенной формуле, присутствуют в предлагаемом способе.

Ограниченностью принятого в качестве прототипа способа является невозможность использования для определения логарифмических декрементов колебаний резонансных кривых, основанных на разложении сигналов откликов на синфазную (действительную) и квадратурную (мнимую) составляющие, наиболее широко применяемые в современных системах частотных испытаний. Способ также ограничен в выборе датчиков первичной информации: для его реализации необходимо измерять амплитуду перемещений или пропорциональный ей параметр, например амплитуду относительных деформаций.

Изобретение направлено на создание способа определения односторонних логарифмических декрементов колебаний, свободного от упомянутых ограничений.

Это достигается благодаря тому, что в предлагаемом способе определения односторонних логарифмических декрементов колебаний гармонической силой постоянной амплитуды возбуждают колебания исследуемого объекта, регистрируют резонансные частоты fp и кинематический параметр qp=q(fp) [амплитуды колебаний перемещений (q=a), скоростей (q=ν) или ускорений (q=n), или квадратурные составляющие частотных характеристик перемещений (q=Ia), ускорений (q=In), или синфазные составляющие частотных характеристик скоростей (q=Rν)] при резонансных частотах, затем путем изменения частоты f вынуждающей силы снижают q(f) до выбранной величины фиксируют ее и соответствующую ей частоту колебаний f, по полученным экспериментальным значениям частот f и fp и величин q(f) и q(fp) рассчитывают логарифмические декременты колебаний по формулам (u=f/fp):

, , если q=a;

, , если q=n;

, , если q=ν;

, , если q=Ian;

, , если q=Rν;

, , если q=In.

Отличительными признаками изобретения являются следующие: помимо перемещений измеряемыми величинами могут быть скорости, ускорения, квадратурные составляющие частотных характеристик перемещений и ускорений, синфазные составляющие частотных характеристик скоростей и логарифмические декременты колебаний рассчитывают (если измеряемыми величинами не являются перемещения) по формулам (u=f/fp):

, , если q=n;

, , если q=ν;

, , если q=Ian;

, , если q=Rν;

, , если q=In.

В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации решений, содержащих такой признак, не обнаружено.

Следовательно, можно сделать заключение о том, что предложенное решение неизвестно из уровня техники и соответствует критерию охраноспособности - «новое».

Способ может быть осуществлен на конструкциях, элементах конструкций, образцах материалов при изгибных, крутильных или продольных колебаниях, возбуждаемых силовым или кинематическим способом, и может найти применение в машиностроении, ветроэнергетике, строительстве и т.д., где требуется определить динамические характеристики (частоты, формы и логарифмические декременты колебаний) механических конструкций, при исследовании механических свойств материалов, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость».

Рассмотрим, например, реализацию способа при изгибных колебаниях летательного аппарата с плотным спектром частот при силовом его возбуждении.

Испытуемый образец мягко подвешивают на резиновых амортизаторах так, чтобы частота его колебаний на амортизаторах не превышала 10% от низшей собственной частоты. В одном из сечений к испытуемому образцу жестко подсоединяют подвижную часть специального электродинамического вибратора и возбуждают колебания при постоянном значении амплитуды возбуждающей силы. Варьируют частоты вынуждающей силы и по изменению какого-либо кинематического параметра q(f), например квадратурной составляющей In(f) комплексной передаточной функции одного из акселерометров, установленных на испытуемом образце, определяют резонанс. Регистрируют резонансную частоту fp колебаний и резонансное значение выбранного кинематического параметра q(fp). Точка резонансного пика Р с частотой fp и амплитудой qp=q(fp), соответствующая резонансу, представлена на фиг.1. Затем путем изменения частоты f вынуждающей силы снижают q(f) до выбранной величины (точка А), фиксируют ее и соответствующую ей частоту колебаний f.

По полученным экспериментальным данным вычисляют степень спада z=q(f)/q(fp), после чего определяют по соответствующей формуле логарифмический декремент колебаний δ.

Данный способ реализован в лабораторных условиях. В качестве испытуемого образца использовался корпус летательного аппарата. В качестве кинематического параметра q(f) была принята квадратурная составляющая In(f) комплексной передаточной функции одного из акселерометров типа АС 565/1, установленных на корпусе. Возбуждение осуществлялось специальным электродинамическим вибратором 20JE20/C. Управление возбуждением, измерения и выделение синфазной и квадратурной составляющих частотных характеристик осуществлялось управляющей измерительно-вычислительной системой PRIN85, входящей в состав комплекса частотных испытаний PRODERA.

Результаты вычисления логарифмических декрементов по экспериментально полученным значениям f, fp, In(f) и In(fp) приведены в таблице. Там же приведены результаты вычисления логарифмических декрементов по формуле патента (RU №2086943, С1)

, где .

Сравнение подтвердило близость полученных при осуществлении изобретения результатов.

Таблица
fp, Гц f, Гц δ1n δa
21,4 21,2 0,05 0,06
21,6 0,11 0,12
21,7 0,11 0,13
41,6 38,6 0,54 0,52
39,6 0,59 0,62
41,1 0,53 0,49
74,2 76,4 0,33 0,37

Способ определения односторонних логарифмических декрементов колебаний, по которому гармонической силой постоянной амплитуды возбуждают колебания исследуемого объекта, регистрируют резонансные частоты f и кинематический параметр q=q(f): амплитуды колебаний перемещений (q=), скоростей (q=ν) или ускорений (q=n), или квадратурные составляющие частотных характеристик перемещений (q=I), ускорений (q=I), или синфазные составляющие частотных характеристик скоростей (q=R) при резонансных частотах, затем путем изменения частоты f вынуждающей силы снижают q(f) до выбранной величины, фиксируют ее и соответствующую ей частоту колебаний f, по полученным экспериментальным значениям частот f и f и величин q(f) и q(f) рассчитывают логарифмические декременты, отличающийся тем, что помимо перемещений измеряемыми величинами могут быть скорости, ускорения, квадратурные составляющие частотных характеристик перемещений и ускорений, синфазные составляющие частотных характеристик скоростей и логарифмические декременты колебаний рассчитывают (если измеряемыми величинами не являются перемещения) по формулам (u=f/f): , , если q=n; , , если q=ν; , , если q=I; , , если q=R; , , если q=I..
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОСТОРОННИХ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ДЕКРЕМЕНТОВ КОЛЕБАНИЙ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОСТОРОННИХ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ДЕКРЕМЕНТОВ КОЛЕБАНИЙ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОСТОРОННИХ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ДЕКРЕМЕНТОВ КОЛЕБАНИЙ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОСТОРОННИХ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ДЕКРЕМЕНТОВ КОЛЕБАНИЙ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОСТОРОННИХ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ДЕКРЕМЕНТОВ КОЛЕБАНИЙ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОСТОРОННИХ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ДЕКРЕМЕНТОВ КОЛЕБАНИЙ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОСТОРОННИХ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ДЕКРЕМЕНТОВ КОЛЕБАНИЙ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОСТОРОННИХ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ДЕКРЕМЕНТОВ КОЛЕБАНИЙ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОСТОРОННИХ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ДЕКРЕМЕНТОВ КОЛЕБАНИЙ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОСТОРОННИХ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ДЕКРЕМЕНТОВ КОЛЕБАНИЙ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОСТОРОННИХ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ДЕКРЕМЕНТОВ КОЛЕБАНИЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 64 items.
10.01.2013
№216.012.1826

Орган управления аэродинамическим фокусом летательного аппарата

Изобретение относится к аэродинамическим органам стабилизации летательных аппаратов. Орган управления аэродинамическим фокусом летательного аппарата включает аэродинамическую поверхность, закрепленную на валу, рулевую машину и рычажный механизм передачи шарнирного момента от вала к штоку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471674
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.06.2013
№216.012.4dae

Стенд для определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта, исключающий влияние подвижных масс вибратора на определяемые характеристики

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к резонансным испытаниям механических конструкций, и обеспечивает экспериментальное определение характеристик собственных колебаний испытываемого объекта и может быть использовано в машиностроении. Стенд содержит разгрузочную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485468
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.08.2013
№216.012.5c9a

Способ закрытой заправки топливного бака жидким топливом и система для его осуществления

Изобретение относится к оборудованию для закрытой заправки топливного бака беспилотного летательного аппарата, эксплуатирующегося с загерметизированным топливным баком. При закрытой заправке топливозаправщиком барботажной емкости топливо насыщают газом путем его введения под избыточным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489327
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5e0b

Способ определения собственных частот и обобщенных масс колеблющихся конструкций

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к вибрационным испытаниям конструкций, и может быть использовано в машиностроении для определения динамических характеристик и динамической устойчивости при испытаниях на вибростойкость и исследованиях поведения конструкций при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489696
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.09.2013
№216.012.6767

Устройство сброса навесного топливного бака

Заявленное изобретение относится к области авиации, в частности к устройствам сброса навесных топливных баков. Устройство сброса содержит передний и задний узлы сброса, содержащие параллельно расположенные оси поворота, для установки навесного топливного бака под углом к продольной оси корпуса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492118
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.11.2013
№216.012.82df

Способ подготовки к эксплуатации пневмоблока высокого давления

Изобретение относится к наполнению сосудов высокого давления газами в сжатом состоянии с измерением степени утечки газа и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства, производящих и эксплуатирующих изделия и объекты с заряженными баллонами высокого давления. В состав...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499179
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.831b

Способ экспериментального определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к резонансным испытаниям механических конструкций, и может быть использовано в машиностроении для определения характеристик собственных колебаний испытываемого объекта. Способ включает последовательное двукратное механическое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499239
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.850f

Устройство сброса груза с летательного аппарата

Изобретение относится к области авиации, более конкретно, к устройству сброса груза с летательного аппарата. Устройство содержит передний и задний узлы крепления, выполненные в виде пневмоцилиндров, закрепленных на летательном аппарате, надпоршневые полости сообщены с газогенераторами для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499741
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.885d

Система отделения отсека летательного аппарата

Изобретение относится к авиационно-космической технике. Система отделения отсека летательного аппарата содержит устройство крепления, состоящее из разрывных болтов и направляющих шпилек, и устройство отделения в виде пневматического механизма отделения, состоящего из баллона с газом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500591
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.02.2014
№216.012.9e31

Способ сброса полезной нагрузки с летательного аппарата

Изобретение относится к области авиации, в частности к оборудованию летательных аппаратов для сбрасывания полезной нагрузки в полете. Способ сброса полезной нагрузки включает установку и закрепление на летательном аппарате, вдоль его фюзеляжа, продольного транспортно-пускового контейнера,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506205
Дата охранного документа: 10.02.2014
Showing 1-10 of 45 items.
10.01.2013
№216.012.1826

Орган управления аэродинамическим фокусом летательного аппарата

Изобретение относится к аэродинамическим органам стабилизации летательных аппаратов. Орган управления аэродинамическим фокусом летательного аппарата включает аэродинамическую поверхность, закрепленную на валу, рулевую машину и рычажный механизм передачи шарнирного момента от вала к штоку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471674
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.06.2013
№216.012.4dae

Стенд для определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта, исключающий влияние подвижных масс вибратора на определяемые характеристики

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к резонансным испытаниям механических конструкций, и обеспечивает экспериментальное определение характеристик собственных колебаний испытываемого объекта и может быть использовано в машиностроении. Стенд содержит разгрузочную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485468
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.08.2013
№216.012.5c9a

Способ закрытой заправки топливного бака жидким топливом и система для его осуществления

Изобретение относится к оборудованию для закрытой заправки топливного бака беспилотного летательного аппарата, эксплуатирующегося с загерметизированным топливным баком. При закрытой заправке топливозаправщиком барботажной емкости топливо насыщают газом путем его введения под избыточным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489327
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5e0b

Способ определения собственных частот и обобщенных масс колеблющихся конструкций

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к вибрационным испытаниям конструкций, и может быть использовано в машиностроении для определения динамических характеристик и динамической устойчивости при испытаниях на вибростойкость и исследованиях поведения конструкций при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489696
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.09.2013
№216.012.6767

Устройство сброса навесного топливного бака

Заявленное изобретение относится к области авиации, в частности к устройствам сброса навесных топливных баков. Устройство сброса содержит передний и задний узлы сброса, содержащие параллельно расположенные оси поворота, для установки навесного топливного бака под углом к продольной оси корпуса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492118
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.11.2013
№216.012.82df

Способ подготовки к эксплуатации пневмоблока высокого давления

Изобретение относится к наполнению сосудов высокого давления газами в сжатом состоянии с измерением степени утечки газа и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства, производящих и эксплуатирующих изделия и объекты с заряженными баллонами высокого давления. В состав...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499179
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.831b

Способ экспериментального определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к резонансным испытаниям механических конструкций, и может быть использовано в машиностроении для определения характеристик собственных колебаний испытываемого объекта. Способ включает последовательное двукратное механическое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499239
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.850f

Устройство сброса груза с летательного аппарата

Изобретение относится к области авиации, более конкретно, к устройству сброса груза с летательного аппарата. Устройство содержит передний и задний узлы крепления, выполненные в виде пневмоцилиндров, закрепленных на летательном аппарате, надпоршневые полости сообщены с газогенераторами для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499741
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.885d

Система отделения отсека летательного аппарата

Изобретение относится к авиационно-космической технике. Система отделения отсека летательного аппарата содержит устройство крепления, состоящее из разрывных болтов и направляющих шпилек, и устройство отделения в виде пневматического механизма отделения, состоящего из баллона с газом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500591
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.02.2014
№216.012.9e31

Способ сброса полезной нагрузки с летательного аппарата

Изобретение относится к области авиации, в частности к оборудованию летательных аппаратов для сбрасывания полезной нагрузки в полете. Способ сброса полезной нагрузки включает установку и закрепление на летательном аппарате, вдоль его фюзеляжа, продольного транспортно-пускового контейнера,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506205
Дата охранного документа: 10.02.2014
+ добавить свой РИД