Решетнікова Світлана Миколаївна. Гасіння коливань механічних систем нелінійними динамічними гасителями

brief description

Решетнікова Світлана Миколаївна. Гасіння коливань механічних систем нелінійними динамічними гасителями : Дис... канд. наук: 05.02.09 2007

Решетнікова С.М. Гасіння коливань механічних систем нелінійними динамічними гасителями. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.02.09 - динаміка й міцність машин. - Національний технічний університет „Харківський політехнічний інститут”, Харків, 2006.
Дисертаційна робота присвячена дослідженню динаміки механічних систем, що містять основну лінійну підсистему, коливання якої необхідно загасити, та нелінійний гаситель з відносно малою масою. Виділено нелокальні форми коливань, коли амплітуди коливань лінійної підсистеми та нелінійного гасителя порівнянні, і локалізовані форми коливань, коли амплітуда коливань гасителя значно більше, ніж амплітуда коливань лінійної підсистеми. Отримано області параметрів систем, сприятливі для гасіння коливань, коли нелокальна форма є нестійкою, а локалізована форма стійкою. Вирішується також задача гасіння вимушених коливань з використанням нелінійних гасителів.
Розглянуто також гасіння хвильових процесів істотно нелінійними гасителями. Показано, що значна частина енергії хвилі може утримуватися у гасителі коливань.
Розв'язана задача про гасіння крутильних коливань силової передачі двигуна внутрішнього згоряння за допомогою нелінійної муфти з кусково-лінійною пружною характеристикою. Показано, що резонансну частоту коливань можна вивести за межі робочого діапазону частот.
Розглянуто задачу нелінійної динаміки зубчастої пари із змінною в часі жорсткістю зачеплення Визначено області параметрів системи пари, де спостерігаються небезпечні резонансні режими коливань.

Дисертаційній робота присвячена рішенню науково-практичний задачі та розробці методів дослідження гасіння коливань та хвильових процесів в механічних системах з нелінійними динамічними гасителями, що дозволяє провести дослідження динамічних процесів, шляхом створення нового підходу на етапі проектування систем захисту машин, приладів і апаратури від вібрацій.
Основні наукові й практичні результати, одержані в роботі, полягають у такому:
1. Запропоновано розрахунковий метод дослідження вільних і вимушених коливань в механічних системах з нелінійними динамічними гасителями коливань на основі подальшого розвитку теорії нелінійних нормальних форм коливань для суттєво нелінійних механічних системах з декількома ступенями вільності шляхом аналізу траєкторій нормальних форм коливань у конфігураційних просторах розглянутих систем та теорії стійкості з аналізом рівнянь руху у варіаціях за процедурою алгебраїзації.
2. Виконано чисельно-аналітичні дослідження гасіння вільних та вимушених коливань механічних систем суттєво нелінійним пружним та віброударним осциляторами з малою, порівняно з масою основної системи, масою, за результатами яких визначені несприятливі та сприятливі для гасіння нелокальні й локалізовані форми коливань та за дослідженням їхньої стійкості встановлені області значень параметрів системи, де відбувається гасіння коливань основної системи.
3. Методом гармонійного балансу проведено чисельно-аналітичне дослідження гасіння суттєво нелінійним осцилятором хвильових процесів у струні. Показано, що значна частина енергії хвилі може бути затримана у нелінійному гасителі.
4. Розв'язано задачу про гасіння крутильних коливань силової передачі двигуна внутрішнього згоряння за допомогою нелінійної муфти з кусково-лінійною пружною характеристикою. Показано, що резонансну частоту крутильних коливань можна вивести за межі робочого діапазону частот.
5. Розглянуто задачу дослідження нелінійної динаміки зубчастої пари із змінною в часі жорсткістю зчеплення. Одержано амплітудно-частотні характеристики системи та визначено області параметрів зубчастої парі, за яких спостерігаються небезпечні резонансні режими коливань.
6. Результати роботи впроваджено на ЗАТ МІНЕТЕК” (г. Краматорськ), де використані для аналізу методика розрахунку коливань нелінійних динамічних гасителів за наявністю пружних в’язів з автоматизованими іспитовими стендами та рекомендації щодо вибору параметрів гасителів коливань.