У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Лабораторная работа 13

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 29.12.2024

Лабораторная работа № 1.

ИССЛЕДОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ СИСТЕМЫ С ОДНОЙ СТЕПЕНЬЮ СВОБОДЫ

Исходные данные:

Номер	Масса	Жесткость	Максимальное
по жур-	системы т ,	системы с,	значение силы Ро,
налу	т	кН/м	кН
1	51	11000	110
2	52	12000	120
3	53	13000	130
4	54	14000	140
5	55	15000	150
6	56	16000	160
7	57	17000	170
8	58	18000	180
9	59	19000	190
10	60	20000	200
11	61	21000	210
12	62	22000	220
13	63	23000	230
14	64	24000	240
15	65	25000	250
16	66	26000	260
17	67	27000	270
18	68	28000	280
19	69	29000	290
20	70	30000	300
21	71	31000	310
22	72	32000	320
23	73	33000	330
24	74	34000	340
25	75	35000	350
26	76	36000	360
27	77	37000	370
28	78	38000	380
29	79	39000	390
30	80	40000	400

1. Свободные колебания.

Исходные данные:

np, ns = 0 (внешняя нагрузка отсутствует)

в = 0 (нет сопротивления среды - вязкость отсутствует)

свободные колебания могут быть вызваны начальным смещением или на-
чальной скоростью.

1.1. Посмотреть и зарисовать с экрана графики движение массы в вре-
мени (осциллограмму) при значении z0 = 1 и z’0 = 1, записав значение
собственной частоты ω0.

1.2. Установить очень большое значение вязкости в > ω0 и зарисовать с
экрана график движения массы.

1.3. Изменяя значение в от 0 с шагом 0.5 подобрать значение вp, при
котором колебания затухают после 10 – 20 колебаний (вp - реальная
вязкость).

2. Внезапно приложенная нагрузка.
2.1. Вязкость реальная вp.

2.2. Ось времени на графике соответствует 40 периодам собственных ко-
лебаний. Величина np показывает, как быстро меняется время нагружения,
так если np = 2, то время нагружения (от О до максимума) соответствует
двум периодам собственных колебаний. Величина ns показывает, как
изменяется нагрузка, после чего принимает постоянное значение. Если np
= ns, то нагрузка достигает максимума и становится постоянной (прило-
жение нагрузки) . Если ns = 2 np, то нагрузка изменяется от нуля до мак-
симума и снова до нуля (импульсивное нагружение), а дальше становится
равной нулю.

2.3. Начальные смещение и скорость принять равными z0 = 0 и z’0 = 0.

2.4. Построить график изменения kдин (динамического коэффициента) от
скорости возрастания нагрузки np = ns , приняв различные значения np (на-
пример, 0.25, 0.5, 1, 2, 5 ... ), пока динамический коэффициент не примет

значение 1.05, что соответствует статическому нагружению. Пояснить явление удара.

3. Колебания при действии вибрационной нагрузки.
3.1. Вязкость реальная вp.

3.2. ns = 40

3.3. При действии малых частот возмущающей силы (принять np = 0.02)
получить график перемещений. График должен иметь выраженные
участки установившегося и неустановившегося процессов.

3.4. При двух вариантах вязкости (в0 и вp) построить график зависимо-
сти zmax от отношения θ/ω (приняв различные значения np , напри-
мер, 0.01, 0.1, 0.25, 0.5, 1, 2, 5 ... ).

3.5. Зарисовать график резонанса (np = 0.25, ns = 40)
3.6. Зарисовать график биений (np ≈ 0.25, ns = 40)

ВЫВОДЫ по разделам

Незатухающие и затухающие колебания (влияние вязкости)

Реальная вязкость.

Отсутствие колебаний при большой вязкости.

Зависимость динамического коэффициента от скорости возрастания

нагрузки. Установившийся и неустановившийся процессы.

Удар. Динамический коэффициент при ударе.

Амплитудно-частотная характеристика

Биения

Резонанс.

Лабораторная работа № 2

СИСТЕМА С ОДНОЙ СТЕПЕНЬЮ СВОБОДЫ. ДВИЖЕНИЕ ГРУЗА ПО
БАЛКЕ

Исходные данные:

Номер	Масса	Жесткость	Вязкость
по жур-	системы	системы с,	в,	Пролет,	Скорость,	L /f
налу	т,	кН/м	кН/м	м	км / час
	т
1	51	1100	0.5	100	100	200
2	52	1200	0.6	150	150	300
3	53	1300	0.7	200	200	400
4	54	1400	0.8	250	100	500
5	55	1500	0.9	100	150	600
6	56	1600	1.0	150	200	200
7	57	1700	1.1	200	100	300
8	58	1800	1.2	250	150	400
9	59	1900	1.3	100	200	500
10	60	2000	1.4	150	100	600
11	61	2100	1.5	200	150	200
12	62	2200	1.6	250	200	300
13	63	2300	1.7	100	100	400
14	64	2400	1.8	150	150	500
15	65	2500	1.9	200	200	600
16	66	2600	2.0	250	100	200
17	67	2700	0.5	100	150	300
18	68	2800	0.6	150	200	400
19	69	2900	0.7	200	100	500
20	70	3000	0.8	250	150	600
21	71	3100	0.9	100	200	200
22	72	3200	1.0	150	100	300
23	73	3300	1.1	200	150	400
24	74	3400	1.2	250	200	500
25	75	3500	1.3	100	100	600
26	76	3600	1.4	150	150	200
27	77	3700	1.5	200	200	300
28	78	3800	1.6	250	100	400
29	79	3900	1.7	100	150	500
30	80	4000	1.8	150	200	600

В соответствии с указаниями на мониторе
Enter - после заставки,

end - для ввода каждого из данных, home - ввод сначала.

end - после ввода всех данных, выписать значения двух коэффициентов ди-
намики – kдин экипажа и kдин пролетного строения.

Затем home и ввод новых данных.

end в конце работы.

Построить по данным вычислений графики:

1. Влияние жесткости пролетного строения на коэффициенты динамики.
Изменять заданную жесткость в 0.5, 1,2, 5, 10 раз. Построить графики.

Влияние скорости движения на динамические процессы. Увеличивать
скорость движения в 1, 2 ... раза, пока каждый из коэффициентов дина-
мики не достигнет максимума. В зоне максимумов найти значение ско-
рости с точностью 20 км/час.

Влияние вязкости на динамические процессы. Увеличивать вязкость в
1,2,3 раза.

end в конце работы.

ВЫВОДЫ

Влияние исследуемых факторов.

Лабораторная работа № 3.

СОБСТВЕННЫЕ ЧАСТОТЫ И ФОРМЫ КОЛЕБАНИЙ

Исследуемая балка разделена на 19 узлов.

Исходные данные: 1 - горизонтальная связь
2 - вертикальная связь

3 -связь, препятствующая повороту сечения

Номер	Номер	Вид	Номер	Вид	Номер	Вид	Всего
по жур-	узла	связи	узла	связи	узла	связи	связей
налу							NF
1	1	1, 2	8	2	17	2	4
2	3	2	9	О	19	1, 2, 3	4
3	1	1, 2, 3	10	О	17	2	4
4	3	2	8	2	19	1,2,3	5
5	1	1,2	9	О	17	2	3
6	3	1,2	10	2	19	2	4
7	1	1, 2, 3	8	2	17	1, 2, 3	7
8	3	2	9	О	19	1, 2	3
9	1	1,2	10	О	17	1,2, 3	5
10	3	1,2	8	2	19	2	4
11	1	1, 2, 3	9	О	17	2	4
12	3	2	10	2	19	1, 2, 3	5
13	1	1,2	8	2	17	2	4
14	3	2	9	О	19	1, 2, 3	4
15	1	1,2,3	10	О	17	2	4
16	3	1, 2	8	2	19	2	4
17	1	1, 2	9	О	17	1,2,3	5
18	3	1, 2	10	2	19	2	4
19	1	1,2,3	8	2	17	1, 2, 3	7
20	3	2	9	О	19	1, 2	3
21	1	1, 2	10	О	17	2	3
22	3	2	8	2	19	1, 2, 3	5
23	1	1,2,3	9	О	17	2	4
24	3	2	10	2	19	1, 2, 3	5
25	1	1, 2	8	2	17	2	4
26	3	2	9	О	19	1, 2	3
27	1	1,2,3	10	О	17	1, 2, 3	6
28	3	2	8	1,2	19	2	4

29	1	1, 2	9	0	17	1, 2, 3	5
30	3	2	10	1,2	19	2	4

В соответствии с указаниями на мониторе:

Enter - после заставки,

Выбрать ЕХI - ВЕАМ, нажать Y при выборе, Enter.
"CONTINUOUS ВЕАМ ANALYSIS" - Enter

пустое поле – Enter
оси – Enter

пустое поле – Enter

описание узлов NY – пропустить - Enter
описание элементов NE – пропустить - Enter
описание опор NF - нажать Y при выборе - Enter.

Вверху в строке справа ввести число опорных закреплений во всей балке
(шарнирно подвижная опора - NF=I, шарнирно неподвижная опора - NF=2,
жесткое защемление NF=3) - Enter.

Слева вверху ввести номер строки в таблице (первая строчка - 1) - Enter.

Ввести номер узла - Enter.

Ввести один из номеров связи - 1 - горизонтальная связь
2 - вертикальная связь

3 -связь, препятствующая повороту сечения,

Enter.

Ввести смещение опоры - всегда 0- Enter. При введении связей они появля-
ются на экране в зеленом цвете, имеющиеся в виде примера старые - белого

цвета.

Затем все повторяется, пока не будет заполнено NF строк.

Потом Enter (если не получилась заданная схема балки то, что необходимо,
нажать Esc), затем Enter, ... , Enter( пропуская ввод остальных исходных дан-
ных - жесткости упругого основания, нагрузки и массы).

INPUT DATA IS OVER (ввод закончен), Enter
ANALYSIS Enter

Вверху в строке справа ввести номер собственной формы колебаний (начать
с первой формы) Enter

Затем в той же строке ввести начальное значение первой собственной часто-
ты - лучше всего - О. Enter.

Затем в той же строке ввести конечное значение первой собственной частоты

- например - 1. Enter.

Enter, Enter, Enter ... идет итерационный поиск до тех пор, пока наверху не
появится строка "введите О (процесс поиска закончен) или EPS (другая точ-
ность вычислений)". Enter, Enter (погаснет экран), Enter.

Появляется заданная форма колебаний. Срисовать. Списать таблицу откло-
нения узлов от горизонтали - UY и записать частоту колебаний балки по
этой форме SW. Enter.

Все повторяется при поиске следующей формы колебаний. При вводе номера
формы – О – выход – Ctrl end.

Проверить ортогональность 1-ой и 2-ой (l-ой и 3-ей) форм колебаний:

условие ортогональности k и т собственных форм

ВЫВОДЫ.

Определение собственных форм и частот. Условие ортогональности.

Лабораторная работа № 4

КИНЕМАТИЧЕСКОЕ ВОЗМУЩЕНИЕ, СЕЙСМИКА.

Исходные данные:

Номер	Длина	Масса	Жесткость	Вязкость	Коэфф.	Начальные
по	стержня,	системы	системы с,	в,	сейсмич-	координаты и
журналу	м	т,	кН/м	кН/м	ности	скорости
		Т			Kс
1	2	51	1100	0.5	0.2	О
2	3	52	1200	0.6	0.4	О
3	4	53	1300	0.7	0.6	О
4	5	54	1400	0.8	0.8	О
5	6	55	1500	0.9	0.2	О
6	7	56	1600	1.0	0.4	О
7	8	57	1700	1.1	0.6	О
8	9	58	1800	1.2	0.8	О
9	10	59	1900	1.3	0.2	О
10	2	60	2000	1.4	0.4	О
1 1	3	61	2100	1.5	0.6	О
12	4	62	2200	1.6	0.8	О
13	5	63	2300	1.7	0.2	О
14	6	64	2400	1.8	0.4	О
15	7	65	2500	1.9	0.6	О
16	8	66	2600	2.0	0.8	О
17	9	67	2700	0.5	0.2	О
18	10	68	2800	0.6	0.4	О
19	2	69	2900	0.7	0.6	О
20	3	70	3000	0.8	0.8	О
21	4	71	3100	0.9	0.2	О
22	5	72	3200	1.0	0.4	О
23	6	73	3300	1.1	0.6	О
24	7	74	3400	1.2	0.8	О
25	8	75	3500	1.3	0.2	О
26	9	76	3600	1.4	0.4	О
27	10	77	3700	1.5	0.6	О
28	2	78	3800	1.6	0.8	О
29	3	79	3900	1.7	0.2	О
30	4	80	4000	1.8	0.4	О

После ввода исходных данных перейти к расчету, посмотреть различие
между колебанием основания (землетрясение) и колебанием массы, а также определить коэффициент динамики β, нажав кнопку "числа".

Меняя в исходных данных у - значение максимального смещения ос-
нования, найти такое значение ymax, при котором наступит резонанс
(периоды колебаний массы и основания практически должны совпа-
дать – точность 0.01).

При двух значениях вязкости стержня В = 0 и В = заданному значению
построить два графика зависимости между коэффициентом динамики β
и периодом колебаний Т2 (величиной начального смещения - ymax )
ВЫВОД

Сравнить графики с приведенным в СНиП II-7 81* "Строительство в
сейсмических районах".

Лабораторная работа № 5: НЕЛИНЕЙНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И
УСТОЙЧИВОСТЬ СОСТОЯНИЙ ФЕРМЫ МИЗЕСА.

ЧАСТЬ 1. Исследование свободных колебаний фермы

Исходные данные:

Номер	Масса	Коэффици-	Полупролет	Стрела	Жесткость
	т (тонны)	ент вязкости	а, м	подъема	ЕА, кН
		в		f, м
1	1	О	2	7	1000
2	2	1	3	6	2000
3	3	2	4	5	3000
4	4	3	5	4	4000
5	5	О	6	3	1000
6	1	1	2	2	2000
7	2	2	3	7	3000
8	3	3	4	6	4000
9	4	О	5	5	1000
10	5	1	6	4	2000
11	1	2	2	3	3000
12	2	3	3	2	4000
13	3	О	4	7	1000
14	4	1	5	6	2000
15	5	2	6	5	3000
16	1	3	2	4	4000
17	2	О	3	3	1000
18	3	1	4	2	2000
19	4	2	5	7	3000
20	5	3	6	6	4000
21	1	О	2	5	1000
22	2	1	3	4	2000
23	3	2	4	3	3000
24	4	3	5	2	4000
25	5	О	6	7	1000
26	1	1	2	6	2000
27	2	2	3	5	3000
28	3	3	4	4	4000
29	4	О	5	3	1000

Рис. 1

ВВОД ИСХОДНЫХ ДАННЫХ.

End - нажимать, если менять данные нет необходимости,
Esc - нажимать, если требуется изменить исходные данные

(изменение данных - набрать необходимое число на клавиатуре в формате
англ. языка),

Enter - нажимать после каждого введенного данного. 1

Вводятся: масса т в тоннах,

коэффициент вязкости в,

в табличной форме координаты фермы (рис. 1)

Номер	Координаты узла
узла	х	у
1	О	О
2	-а	f
3	а	f

в табличной форме длины и жесткости каждого стержня
(длину стержня сосчитать предварительно).

l	EF
l1	EF1
l2	EF2

Далее вводятся координаты возможного смещения центрального узла
( кинематическое возмущение).

Начальное ускорение принять равным нулю = 0 , = 0.

Тип внешнего воздействия в этой части работы - тип 0 (свободные колебания).

а) Исследование устойчивости состояния равновесия.

Следует проанализировать по очереди пять положений системы: x0 =

1.	x0 = 0; y0 = О
2.	x0 = О; y0 = f
2.	x0 = О; y0 = 2f
3.	x0 = l0; y0 = f
4.	x0 = -l0; y0 = f

Необходимо выяснить какие из предложенных положений системы
соответствуют устойчивому состоянию равновесия, какие - неустойчивому.
Для этого в каждом из вариантов координату Уо следует изменить, задав
y0 = y0 + 0.1.

В отчете для каждого варианта вычертить схему начального положения системы, зарисовать фазовые диаграммы для каждого из вариантов и на основании этих данных сделать выводы, какие из состояний устойчивы, какие - неустойчивы.

б) Исследование зависимости "частоты" свободных колебаний от "амплитуды".

Предварительно определяется частота системы в случае малых ли-

нейных колебаний: . Пояснить получение этой зависимости.

Выбирается начальное положение системы и затем меняется

положение центрального узла, например,:

1.	x0 = 0; y0 = 0.1 f
2.	x0 = 0; y0 = 0.2 f
3.	x0 = 0; y0 = 0.4 f
4.	x0 = 0; y0 = 0.5 f

5.	x0 = 0; y0 = 0.7 f
6.	x0 = 0; y0 = 0.9 f
7.	x0 = 0; y0 = 1 f
8.	x0 = 0; y0 = -0.5 f

Для каждого варианта с монитора выписываются значения "амплитуды",
"частоты" и "периода колебаний".

Результаты можно свести в таблицу:

Начальное y0	"Амплитуда" А, м	"Период" Т, сек.	"Частота" ω l/сек
0.1 f
0.2 f
0.4 f
0.5 f
0.7 f
0.9 f
1 f
-0.5 f

По этим данным следует построить "скелетную" кривую - зависи-
мость амплитуды от частоты и полученное решение сравнить с частотой при
малых перемещениях.

Эту часть можно усложнить:

Изменить жесткость системы, увеличив ее, например, в 100 раз.

Можно исследовать колебания, задав x0 ≠ 0.

PAGE \* MERGEFORMAT2

1. Народився 4 грудня 1875р
2. История как наука и ее место в системе гуманитарного знания
3. і Як у широкому соціальному так і у широкому педагогічному значенні виховання охоплює навчання та освіту
4. .в сучасних умовах іноземні інвестиціі~ розцінюються як інструмент котрии~ дає змогу інтегрувати економік
5. и макроэкономика
6. История открытия элементарных частиц
7. а не может быть для них характерна
8. заданием необходимо спроектировать закрытое трехпролетное промышленное здание
9. Успешно осуществляющиеся на западе аутсорсинговые услуги сегодня находят своего потребителя и в Российско
10. Концепция М Вебера
11. книга в которой рассказывается об одной дружной семье раздираемой противоречиями трагического историческ
12. Тема 1 По материалам семинара г
13. Вариант 6 1 Какие клетки крови участвуют в процессе свертывания крови и следовательно защищают организм
14. 74. Компаниям следует разрабатывать стратегии так же как драматурги разрабатывают сюжеты- определиться
15. тема показателей отраслей и секторов экономики 1 Предмет и задачи социальноэкономической статистики
16. ТАГАНРОГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ имени А
17. темах Тема проекта АСУ технологического процесса теплообмена Функции выполняемые системой автома
18. Анималотерапия и ее применение в качестве технологии физкультурноспортивной деятельности
19. Основы предпринимательства для студентов Института транспортных сооружений дневной и заочной формы о
20. Аатар В переложении Николь Питесы Введение ЗЕМЛЯ

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе