Способ вывешивания конструкции при частотных испытаниях

 

ИЗОБРЕТЕНИЕ ОТНОСИТСЯ К ТЕХНИКЕ ЧАСТОТНЫХ ИСПЫТАНИЙ. ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ - ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДОСТОВЕРНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРИ ИСПЫТАНИИ МОДУЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ, КАЖДЫЙ МОДУЛЬ КОТОРОЙ В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ ПРОЯВЛЯЕТ СВОЙСТВА АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО ТЕЛА, А МОДУЛИ СВЯЗАНЫ МЕЖДУ СОБОЙ УПРУГИМИ СВЯЗЯМИ. ПРИ ВЫВЕШИВАНИИ ИСПЫТУЕМОЙ КОНСТРУКЦИИ ЖЕСТКОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСКИ ИХ МАССЫ И КООРДИНАТЫ ТОЧЕК ПРИЛОЖЕНИЯ К МОДУЛЯМ ВЫБИРАЮТ ИЗ СООТНОШЕНИЙ:ΣC<SB POS="POST">IK</SB>L<SB POS="POST">IK</SB>=0

ΣM<SB POS="POST">IK</SB>L<SB POS="POST">IK</SB>=0

ΣC<SB POS="POST">IK</SB>/(M<SB POS="POST">K</SB>+ΣM<SB POS="POST">IK</SB>)=ΣC<SB POS="POST">IK</SB>L<SP POS="POST">2</SP><SB POS="POST">IK</SB>/(J<SB POS="POST">K</SB>+ΣM<SB POS="POST">IK</SB>L<SB POS="POST">IK</SB>)=Ω<SP POS="POST">2</SP><SB POS="POST">0</SB>

ΣM<SB POS="POST">IK</SB>/M<SB POS="POST">K</SB>=ΣM<SB POS="POST">IK</SB>L<SP POS="POST">2</SP><SB POS="POST">IK</SB>/J<SB POS="POST">K</SB>=ε, (K= 1, ... , P ), где C<SB POS="POST">IK</SB> - жесткость I-й связи, соединенной с к-м модулем

L<SB POS="POST">IK</SB> - разность координат точки приложения I-й связи к к-му модулю и центра масс к-го модуля

M<SB POS="POST">IK</SB> - присоединенная масса I-й связи, соединенной с к-м модулем

M<SB POS="POST">K</SB> - масса к-го модуля

J<SB POS="POST">K</SB> - момент инерции к-го модуля относительно его центра масс

ω<SB POS="POST">0</SB> - собственная частота колебаний к-го модуля на присоединенных к нему связях

ε - коэффициент пропорциональности

N<SB POS="POST">K</SB> - число связей, соединенных с к-м модулем (N<SB POS="POST">K</SB> = 1, 2)

P - число модулей в конструкции, причем конкретные значения ω<SB POS="POST">0</SB> и *36K определяют из третьего и четвертого соотношений, составленных для одного из модулей конструкции. Конструкция, вывешенная на подвеске, параметры элементов которой удовлетворяют данным соотношениям, имеет те же собственные формы, что и свободная конструкция. 1 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С01.1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1499138 А1 (50 4 С 01 М 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2i) 4306972/25-28 (22) 21.09.87 (46) 07.08.89. Бюл. У 29 (72) В.Р.Аминов (53) 620.178.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 849023, кл. G Ol М 7/00, 1981.

Экспериментальная техника и методы вибрационных испытаний конструкций летательных аппаратов. Обзор, Ф 431, М., ЦАГИ,,!973, с. 48. (54) СПОСОБ ВЫВЕШИВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ

ПРИ ЧАСТОТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ (57) Изобретение относится к технике частотных испытаний. Цель изобретения — обеспечение достоверности результатов при испытании модульной конструкции, каждый модуль которой в эксплуатационных условиях проявляет свойства абсолютно твердого тела, а модули связаны между собой упругими связями. При вывешивании испытуемой конструкции хрсТКОсТН элементов подвески, их массы и координаты точек приложения к модулям выбирают из сощ и> отношений с1„1;,=О; 7 m!1,1 „ 0;

1t1 (а!

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам вывешивания конструкций при их частотных испытаниях.

Целью изобретения является обеспечение достоверности результатов

Ь!, л с, „ / (!и „+ 2. m; g ) = Е с, „1, „/ (1 „+

1*! !»1 (:Ф

n„ г

tl g

+ » щ .11 !»)заЯ» K m, /m> 7m ), /I м !

»1

О,. f (fi ii, E, (k=1, ° ° °,р), где с;> — жесткость

i-й связи, соединенной с k-м модулем, 1;1, — разность координат точки приложения i-й связи к k-му модулю и центра масс k-го модуля; m;> — присоединенная масса i-й связи, соединенной с k-м модулем; m < — масса k-го модуля; I < — момент инерции k-го модуля относительно его центра масс; сгни†собственная частота колебаний k-го модуля на присоединенных к нему связях; Š— коэффициент пропорциональности; п к — число связей, соединенных с k-м модулем (п< ),2); р — число модулей в конструкции, причем конкретные значения w u с определяют из третьего и четвертого соотношений, составленных для одного из модулей конструкции. Конструкция, вывешенная р иа подвеске, параметры элементов ко торой удовлетворяют данным соотношениям, имеет те же собственные формы, что и свободная конструкция. 1 ил., 2 табл. в случае испытаний модульной конструкции, каждый модуль которой в эксплуатационных условиях проявляет свойства абсолютно твердого тела, а модули связаны между собой упругими связями. (2) !! а ñ,. 1;>

Р!

n„ ш 1!+ ill

i=1

111, t г ik 11 (3)

20 гг!, !

SS g

Q ml1, (4) 25 (1 1э ° ° ° sP)s где и (k=1 2) — число связей, соеди1с ненных с k-м модулем; г., — жесткость 1-й связи

11!

S соединенной с k-м мо- 30 дулем;

111, — разность координат точки приложения i-й связи к k-му модулю и центра мас . k-ro 35 модуля;

m . — присоединенная масса

i1

1-й связи, соединенной с k-м модулем;

m 1, — масса k ro модуля; . 40

1 — момент инерции К-го

tr модуля относительно

его центра масс; собственная частота колебаний 1-го моду- 45 ля на присоединенных к нему связях;

Š— коэффициент пропорциональности; р — число модулей кон50 струкции.

Конкретные значения сг и Е определяют из соотношений (3) и (4), составленных для одного из модулей конструкции.

Соотношение (1) является математическим выражением условия совпадения центра жесткости отдельно взято3 149М 3

На чертеже изображена схема вывешивания модульной конструкции при частотных испытаниях.

При вывешивании испытуемой конст5 рукции по описываемому способу жесткости элементов подвески, их масса и координаты точек приложения выбирают из соотношений

8 4 го модуля, вывешенного на связях, с его центром масс. Соотношение (2) выражение требования совпадения центра присоединенных масс связей с центром масс модуля. Соотношения (3) и (4) — выражения условия пропорциональности жесткосг и и присоединенных масс связей ма сам модулей.

При выполнении условий, выраженных соотношениями (1) — (4), собственные формы колебаний модульной конструкции, вывешенной на связах, совпадают с собственными формами колебаний свободной конструкции, Таким образом, вывешивание испытуемой конструкции по описанному способу не вносит погрешности в ее динамические характеристики и позволяет проводить частотные испытания модульной конструкции с высокой точностью.

Вывешивание конструкции по предлагаемому способу.

Вывешивают модульную конструкцию, состоящую из четырех модулей 1-4, соединенных между собой пружинами 5, обладающими угловыми жесткостями.

Жесткость пружин, соединяющих модуль

1 с модулями 2 и 3, 266,2 Им; жесткость пружины, соединяющей модуль 3 с модулем 4, 133,1 Нм. Каждый модуль конструкции вывеыен с помощью двух связей 6, Массово инерционные характеристики модулей приведены в табл.1.

Жесткости связей и координаты их приложения к модулям конструкции, удовлетворяющие соотношения (1) и (3) приведены в табл,2 (массы связей приняты равными нулю), Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ вывешивания конструкции ири частотных испытаниях, по которому жесткости элементов подвески и их массы выбирают из условия компенсации влияния реакции подвески на динамические характеристики конструкции, отличающийся тем, что, с целью обеспечения достоверности результатов в случае испытаний модульной конструкции, каждый модуль которой в эксплуатационных условиях проявляет свойства абсолютно твердого села, а модули связаны между собой упругими связями, жесткости элемен™ ов подвески, их массы и коорди1499138 модулям выбинаты точек приложения к рают из соотношений

tl4

, с,,1

1с 1

;т п2 1, 1

; 1,= 0;, =0;

hg т с. с<„1,, I= 1

11 4 .Г. с.„

i=1

10 — — 41 2

0 1

114 4

m +X m,.1, Т +,> m;k1

1с

hk

E m;1

k

С гп,k1 -4

- E

4 (k 1 ° ° ° где п (1<=1,2, р), ) — число связей, соединенных с k-м модулем; — жесткость 1-й связи, соединенной с k-м модулем;

25 с, Таблица 1

Харак теристика

1 I 2

3 ) 225

225

150

156,3

156,3

113,6

-3,25 3,25 6

Таблица 2

Модуль (г т з .(1

По к аз а т ели

1,225 — 1,225 -2,071 -3,839 2,071 3,839 5,130 6,870

1184,4 1184,4 118,4 236,9 118,4 236,9 118,4 118,4

Координаты точек приложения связей, м

Жесткость связей, кг/с

Масса, кг 1500

Момент инерции, кгпв м 2250

Длина, м 3

Координата центра масс, м 0

1 — разность координат

ik точки приложения 1-й. связи к k-му модулю и центра масс k-го модуля;

m - — присоединенная масса

ik д-й связи, соединенной с k-м модулем;

m1, — масса 11-го модуля;

I — момент инерции k-го

11 модуля относительно его центра масс;

cJ, — собственная частота коколебаний k-го модуля на присоединенных к нему связях;

Š— коэффициент пропорциональности; р — число модулей в конструкции, причем конкретные значения huh ll E определяют иэ третьего и четвертого соотношений, составленных для одного из модулей конструкции.

1499138

Составитель Д,Данилов

Редактор О,Юрковецкая Техред Ч.Дидык Корректор М.Максимишинец

Заказ 4679/37 Тира к 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уагород, ул. Гагарина,101