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
12064
 !  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: нет зарегистрированных пользователей


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