2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Помогите посчитать резонансную частоту
Сообщение27.07.2007, 03:01 


27/07/07
4
Добрый ....
Столкнулся вот с задачей из реальной жизни и не могу никак ее порешать.
Дано: На твердое горизонтальное основание приварена (жестко закреплена) вертикальная стенка. На эту стенку приварена (жестко закреплена) горизонтальная платформа. Между платформой и основанием натянута пружина (на самом деле это пьезо кристал, а на платформе лежит зеркало) известной жесткости. Известны все геометрические размеры и плотности материалов. Необходимо посчитать собственную резонансную частоту системы.
Жесткостью вертикальной стенки можно пренебречь.

помогите плиз.
Если что непонятно, я поясню. Я пытаюсь смоделировать вот такое устройство. www.physikinstrumente.com/en/products/prdetail.php?sortnr=300500

Кстати у них на сайте есть что-то типа учебника, но я не могу связать собственную резонансную частоту пьезо кристалла (пружины) с массовым моментом инерции платформы при расчете рез. частоты системы в целом.
Спасибо

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение30.07.2007, 10:19 


09/06/06
367
Рисунок 3D , пожалуйста , вставьте . Можно скан эскиза от руки .

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение30.07.2007, 20:28 


27/07/07
4
Рисунок:
[img]http://img127.**invalid link**/img127/4961/flexure2bk5.jpg[/img]

Спасибо

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение01.08.2007, 08:50 


09/06/06
367
Ходил по этой ссылке , на компьютер влезла какая-то реклама , запускается даже при отключенном сетевом кабеле(нужной информации получить не удалось) . Лучше нарисуйте от руки .

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.08.2007, 07:34 


27/07/07
4
Странно, у меня все работает, причем на разных компьютерах.

Вот ещще один линк: http://aycu01.webshots.com/image/21960/2000832550732155846_rs.jpg на картинку.

Я не умею вставлять картинки в форум.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.08.2007, 08:46 


09/06/06
367
Ага , теперь всё ясно . Дайте подумать немного . Ход решения ясен , нужно только почёчтче его сформулировать .

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите посчитать резонансную частоту
Сообщение03.08.2007, 19:00 
Аватара пользователя


22/05/06

358
Волгоград
kemerovo81 писал(а):
Кстати у них на сайте есть что-то типа учебника, но я не могу связать собственную резонансную частоту пьезо кристалла (пружины) с массовым моментом инерции платформы при расчете рез. частоты системы в целом.
Спасибо


К сожалению, нет времени досконально разбираться с Вашей проблемой, но, видя, что Вы решаете конкретную практическую задачу, постараюсь помочь (чем могу), а то я вижу, что Вы, начитавшись этого дурацкого учебника с сайта (вместо того, чтобы изучать академические издания), вообще не в ту степь подались. Так вот, посмотрев Ваш рисунок, я пришел к выводу, что у Вас будут две резонансные частоты. Одна при горизонтальных колебаниях платформы, а другая при ее угловых колебаниях. В обоих случаях резонансные (собственные) частоты колебаний системы рассчитываются по аналогичным формулам w=sqrt(Cx/ me) и w=sqrt(Cy/ Jy), где me –суммарная масса платформы с зеркалом (кг), Cx- линейная жесткость перемычки вдоль оси X (н/м), Jy- момент инерции платформы с зеркалом при угловых колебаниях относительно оси Y, т.е. оси проходящей вдоль перемычки (кг*м*м=н*м*с*с), Cy-угловая жесткость перемычки при ее развороте сосредоточенным моментом от силы действующей со стороны кристалла (н*м/рад).

Что касается определения массы и момента инерции, то здесь проблем нет (на всякий случай Jy=Mplat*(a^2+l^2)+Mzer(a^2+f^2)). А вот для определения линейной и угловой жесткостей перемычки, если Вы их не определили экспериментально, надо вооружиться учебником по Сопромату и вспомнить формулу для расчета прогиба балки с жестко закрепленным концом от действия сосредоточенной силы и формулу для определения угла поворота конца жестко закрепленной балки, когда к этому концу приложен сосредоточенный момент. Кстати, линейная жесткость кристалла тоже должна быть отражена в угловой жесткости перемычки, т.е. должна быть приведена к ней и приплюсована. Могу также добавить, что у Вас будут нелинейные жесткости и по этому говорить о собственных частотах колебаний можно только при небольших деформациях перемычки. Да, если не понятно откуда взялись горизонтальные колебания, то поясню, что при изгибе перемычки, платформа будет смещаться по оси X и, следовательно, будет и движение массы платформы вдоль этой оси, а, следовательно, и самостоятельные колебания по этой оси.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите посчитать резонансную частоту
Сообщение04.08.2007, 00:47 


27/07/07
4
Цитата:
Кстати, линейная жесткость кристалла тоже должна быть отражена в угловой жесткости перемычки, т.е. должна быть приведена к ней и приплюсована.


Вот это очень интересный момент. Я не имею ни малейшего понятия как связать угловую жесткость перемычки с линейной жесткостью кристалла.

Все остальное понятно.

Огромное Спасибо.

Зарылся в учебники сопромата, результаты запостю по готовности.....

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите посчитать резонансную частоту
Сообщение04.08.2007, 09:04 
Аватара пользователя


22/05/06

358
Волгоград
kemerovo81 писал(а):
Вот это очень интересный момент. Я не имею ни малейшего понятия как связать угловую жесткость перемычки с линейной жесткостью кристалла.


Суммарная жесткость перемычки будет равна Cy+Cyz, где Cyz угловая жесткость кристалла, т.е. линейная приведенная к оси относительно которой изгибается перемычка. Определяется она так же, как и любая жесткость Cyz=Myz/fi, где Myz – крутящий момент создаваемый силой упругости кристалла при его деформации, а fi – это угол на который платформа повернется относительно оси Y при этом. Зададим кристаллу элементарную деформацию dZ, тогда его сила упругости Fz с которой он будет давить на платформу будет dZ*Cz, где Cz- это линейная жесткость кристалла. Тогда Myz=dZ*Cz*d, где d это расстояние от кристалла до оси перемычки. При малых углах тангенс угла будет примерно равен этому углу и, следовательно, fi=dZ/d. Теперь находим Cyz=dZ*Cz*d*d/dZ=Cz*d^2.


С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение06.08.2007, 12:08 
Экс-модератор
Аватара пользователя


23/12/05
12072
 !  photon:
ser, не первый же день на форуме - используйте для записи формул принятую для этого на данном форуме нотацию

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 10 ] 

Модераторы: photon, profrotter, Парджеттер, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Facebook External Hit [crawler]


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group