10. ВОЗДЕЙСТВИЕ УДАРНОЙ НАГРУЗКИ (РЕЖИМЫ КОЛЕБАНИЙ – БАЛЛИСТИЧЕСКИЙ, КВАЗИСТАТИЧЕСКИЙ И КВАЗИРЕЗОНАНСНЫЙ)
В механике абс. тв. тела удар рассм. как нек. скачкообразный проц., продолжительность кот. беск-но мала. Во время удара в точки соприкосновения соударяющихся тел возникают большие мгновенно действующие силы, приводящие к конечному изменению кол-ва движения. В реальных сист. всегда действуют конечные силы в течении короткого инт. времени и соударение двух движущих тел связано с деф. вблизи точки соприкосновения и распространения волны сжатия внутри этих тел. Продолжительность удара зависит от многих физических факторов: упругих характеристик материалов соударяющихся тел, их формы и размера, относительной скорости движения и т.д.
Изменение ускорения во времени принято называть имп. ударного уск. или ударным импульсом, а закон изменения уск. во времени – формой изменения ударного импульса. К основным параметрам ударного импульса относят пиковое ударное ускорение (перезагрузка), длительность действия удара ускорения и форма ударного импульса.
Рез-ат возд. удара на изд. (реакция изделия) зависит от его динамических св-в: массы, жесткости и частоты собств. колебаний. Под реакцией изделия на воздействие ударного импульса понимают отклик изделия на это воздействие. Различают несколько видов реакций изделия, соответствующих баллистическому, квазирезонансному и статическому режимам возбуждения. Режимы определяются отношением между длительностью импульса возбуждения D и периодом собств. колебания конструктивного элемента z.
Z = D*f
Где f - частота собственных колебаний.
Баллистический режим (1 кривая), имеет место при Z<<1, когда конструктивный элемент имеет сравнительно большую массу при малом коэф. упругости. Тогда за время действия импульса возбуждения элемент практически не перемещается и вся энергия ударного воздействия идет на его сжатие. По окончании возд. имп. элемент движется по закону свободных колебаний с амплитудой ускорения обратно проп. частоте свободных колебаний. Макс. перем. элемента не зависит от формы кривой имп. возбуждения.
Квазистатический режим (2) – Z>>1, хар-ся незначительным искажением формы кривой ударного импульса, вызванным наложением на него колебанием системы с собственной частотой. Перемещение массы не зависит от формы ударного импульса.
Квазирезонансный режим (3) – имеет место при Z=1. Во время действия импульса возбуждения вследствие резонансных явлений происходит увеличение амплитуды перемещения массы по сравнению с ударным перемещением. Увеличение амплитуды перемещения до установившегося значения происходит и в процессе своб. колеб. системы после окончания ударного воздействия.
| 11. ПАРАМЕТРЫ УДАРА. ФОРМЫ УДАРНЫХ ИМПУЛЬСОВ
Основные параметры уд. импульса:
пиковое ударное ускорение (А) – перегрузка.
Длительность действия уд. ускорения, (D)
Форма уд. импульса (а(t))
Длительность действия ударного ускорения и форм ударного импульса. Результат воздействия удара на изделие (реакция изделия) зависит от: массы, жесткости, частоты собственных колебаний.
Под реакцией изделия на воздействие уд. импульса понимают отклик изделия на это воздействие. Различают несколько видов реакций изделия, соответствующих баллистическому, квазирезонансному и статическому режимам возбуждения.
Форма уд. импульса – одна из важнейших хар-ик, обеспечивающих единство испытаний, должна регламентироваться в ТУ на изделие.
Самым опасным для изделия явл-ся трапецеидальный имп., поскольку он имеет наиболее широкую область квазирезонансного возбуждения и наибольший коэффициент динамичности в этой области, но импульс этой формы трудно воспроизводится в лаборатории, поэтому редко используется
Пилообразный импульс позволяет достигнуть наилучшей воспроизводимости испытания, но в силу несимметричности его остаточный спектр является не периодическим. Получить пилообразный импульс сложнее, чем импульс другой формы.
На практике при испытаних чаще всего используется полусинусоидальный уд. имп., формирование кот. наиболее просто и требует наименьших затрат энергии.
а – ускорение, А – величина пикового ускорения для возбужд. импульса, D – длительность возбужд. импульса.
| 12.ХАРАКТЕРИСТИКА РЕЖИМОВ ИСПЫТАНИЙ НА УДАРНУЮ НАГРУЗКУ
Виды испыт. на уд. нагрузку: на одиночный удар, уд. прочность и уд. устойчивость.
Испытания на уд. прочность проводят с целью выявления способности изделия противостоять разрушающему действию механических ударов, сохраняя свои параметры после воздействия в пределах, указанных в ТНПА на изделия.
Испытания на уд. устойчивость проводят с целью проверки способности изделий выполнять свои функции в условиях воздействия механических ударов.
При испытаниях на уд. прочность и устойчивость изделие подвергают многократным ударам. Основные хар-ки режимов испытаний при многократном воздействии ударов: пиковое ударное ускорение, общее число и частота ударов.
Испытания на многокр. уд. проводят в квазирезонансном режиме возбуждения. Длительность действия удельного ускорения Д выбирают в зависимости от значения низшей резонансной частоты(f) на изделие.
f,Гц
|
60 и<
|
60-100
|
100-200
|
200-500
|
500-1000
|
>1000
| |
Скачать 480.85 Kb.