ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ напряженно-деформированного состояния
ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ напряженно-деформированного состояния — устойчивость напряженно-деформированного состояния (конструкции) при действии динамических нагрузок. Состояние конструкции называется динамически устойчивым, если все возмущения (дополнительные напряжения, деформации и т. п.) остаются в течение рассматриваемого интервала времени достаточно малыми. Если среди возмущений найдутся такие, которые возрастают со временем, то состояние называется динамически неустойчивым. Задача теории динамической устойчивости состоит в том, чтобы установить соотношения параметров нагрузки и конструкции, при которых обеспечивалась бы динамическая устойчивость эксплуатационного состояния конструкции. Под действием периодических сил в конструкции со временем устанавливается режим вынужденных колебаний. При определенных соотношениях параметров нагрузки и конструкции этот режим может оказаться динамически неустойчивым: наряду с вынужденными колебаниями появляются колебания нового типа — параметрически возбуждаемые колебания. При нагружении, например, прямолинейного стержня периодической продольной силой могут возникнуть опасные поперечные колебания. Подобные задачи динамической устойчивости описываются дифференциальными уравнениями с периодическими коэффициентом, простейшим среди которых является уравнение Матье — Хилла. Имеются сплошные области параметров, внутри которых наступает динамическая неустойчивость (параметрический резонанс) конструкции. Если конструкция загружается внезапно приложенными силами (удар), величина которых затем быстро падает, то задача состоит в отыскании наибольших напряжений и деформаций у возникающих за время удара. Таковы задачи у динамически устойчивого стержня, кругового кольца и т. п., сжатых импульсивной нагрузкой. Существенную роль здесь приобретает величина начальных возмущений, например, начальных прогибов стержня или эксцентриситета внешней силы. При очень быстро изменяющихся нагрузках необходимо учитывать волновые эффекты и высшие формы колебаний. Обычно при кратковременном загружении конструкция может выдержать нагрузки, превосходящие критические значения для случая статического нагружения. Если внешние силы не зависят от времени, но зависят от деформаций конструкции, то они в ряде случаев могут, служить причиной потери динамической устойчивости. Это возможно, если силы связаны с наличием внешнего источника энергии (неконсервативные силы). При определенных условиях энергия от источника начинает затрачиваться на поддержание колебаний конструкции, и конструкция ведет себя как автоколебательная система. Стержень, сжатый «следящей» силой, которая остается направленной по касательной к деформированной оси, и стержень, сжатый силой с фиксированной линией действия, являются примерами систем такого рода. Другим примером является балка жесткости висячего моста, находящаяся в потоке воздуха. При неблагоприятных сочетаниях параметров часть энергии потока пойдет на раскачивание изгибно-крутильных колебаний балки жесткости; известная катастрофа с мостом Такома — Нэрроус была обусловлена именно этими автоколебательными явлениями. Анализ динамически устойчивых конструкций требует правильной схематизации сил и тщательного исследования характера колебаний конструкций при действии этих сил. Для задач последней группы важную роль играет парное взаимодействие форм колебаний; неблагоприятным случаем является близость двух парциальных частот, соответствующих разным формам колебаний. Список литературы: - Энциклопедия современной техники строительство, главный редактор В. А. Кучеренко, издательство «Советская энциклопедия», Москва 1964
- Гольденблат И. И., Современные проблемы колебаний и устойчивости инженерных сооружений, М., 1947;
- Болотин В. В., Динамическая устойчивость упругих систем, М., 1 956; его же, Неконсервативные задачи теории упругой устойчивости, М.,1961;
- Циглер Г., Об устойчивости упругих систем, в сб.: Проблемы механики, под ред. X. Драйдена и Т. Кармана, пер. с англ., вып. 2, М., 1959.
от: MarinaF,
Скрыть комментарии (0)
Похожие темы:
|
