Drgania układów mechanicznych

Drgania układów mechanicznych - Opis

Analiza wpływu drgań na struktury mechaniczne ma duże znaczenie dla ich zachowania, poprawności działania oraz trwalości. Znaczne drgania mogą obniżyć sprawność maszyny a nawet uniemożliwić jej działanie. To z kolei przekłada się na bezpieczeństwo funkcjonowania wielu systemów produkcyjnych. Im lżejsza konstrukcja tym większy wpływ drgań na jej działanie i dlatego tym dokładniej powinny być zweryfikowanie jej własności dynamiczne.
Książka przedstawia metody jakie mogą być w tym celu użyte. Autor przedstawia w niej warunki zaistnienia drgań, parametry opisujące własności dynamiczne układów dyskretnych jak i układów o parametrach rozłożonych.
Osobny rozdział został poświęcony mechanice wibracyjnej, który opisuje zachowanie się niektórych układów pod działaniem sił wibracyjnych.
W książce zaprezentowano metody pomiarów drań - zarówno te konwencjonalne, jak i nowoczesne, a także zagadnienia związane z redukcją drgań szkodliwych.
Całość poparta została przykładami oraz zadaniami do samodzielnego rozwiązania.
Niniejsza pozycja skierowana jest przede wszystkim do studentów wydziałów mechanicznych, mechatronicznych oraz budownictwa, a także wykładowców przedmiotów
takich jak: Drgania układów mechanicznych, Dynamika maszyn, Projektowanie układów elektromechanicznych. Może też stanowić pomoc w pracy inżynierów zajmujących się projektowaniem maszyn. Spis treści: 1. Wprowadzenie 9
1.1. Kinematyka drgań 11
1.2. Sprężyny 15
1.2.1. Połączenie równoległe sprężyn 18
1.2.2. Sprężyny połączone szeregowo 19
1.2.3. Przykłady połączeń 20
1.3. (...) więcej Tłumienie 21
1.3.1. Tłumienie wiskotyczne 21
1.3.2. Tarcie suche 22
1.3.3. Tłumienie wewnętrzne 23
1.4. Stopnie swobody 23
2. Analiza harmoniczna drgań 27
2.1. Szeregi Fouriera 27
2.2. Właściwości funkcji okresowych 29
2.3. Dyskretna analiza harmoniczna 33
2.4. Software SIGNALCALC 34
2.5 Przykłady funkcji okresowych 37
3. Układy z jednym stopniem swobody 39
3.1. Drgania swobodne bez tłumienia 39
3.2. Drgania swobodne z tłumieniem 41
3.2.1. Logarytmiczny współczynnik tłumienia 44
3.3. Drgania wymuszone siłą harmoniczną 48
3.4. Wymuszenie kinematyczne 51
3.5. Drgania wymuszone niewyważeniem 52
3.6. Drgania od wymuszenia okresowego 54
3.7. Odpowiedz układu na dowolną formę wymuszenie 56
3.8. Zastosowanie drgań do pomiaru pewnych parametrów 59
3.9. Problemy do rozwiazania 61
3.10. Przykłady z użyciem programu MATLAB 69
4. Równania Lagrange'a II rodzaju 83
4.1. Układy holonomiczne 83
4.2. Uogólnione siły niekonserwatywne 84
4.3. Przykłady 85
4.4. Zadania do samodzielnego rozwiązania 92
5. Układy z dwoma stopniami swobody 95
5.1. Równania ruchu 95
5.2. Drgania swobodne bez tłumienia 97
5.3. Drgania wymuszone bez tłumienia 101
5.4. Eliminator dynamiczny drgań - Eliminator Frahma 103
5.5. Drgania swobodne z tłumieniem 105
5.6. Drgania wymuszone siłą harmoniczną 106
5.7. Układy nie w pełni określone 107
5.8. Drgania samochodu 108
5.9. Przykłady z rozwiązaniami 112
5.10. Przykłady bez rozwiązań 123
6. Układy z wieloma stopniami swobody 127
6.1. Energia potencjalna i kinetyczna 127
6.2. Drgania wokół położenia równowagi 128
6.3. Drgania swobodne bez tłumienia 128
6.4. Postacie drgań 129
6.5. Drgania wymuszone 131
6.6. Przykłady z użyciem programu MATLAB 132
6.7. Zadania do samodzielnego rozwiązania 141
7 Drgania układów ciągłych 145
7.1. Drgania poprzeczne struny 146
7.1.1. Czujnik strunowy 151
7.1.2. Struny w instrumentach muzycznych 152
7.2. Drgania wzdłużne w prętach 155
7.2.1 Rezonator kwarcowy 160
7.3. Drgania skrętne 161
7.4. Drgania poprzeczne belek 164
7.4.1. Praktyczne wykorzystanie drgań 171
7.4.2. Drgania wymuszone belek 173
8. Pomiary drgań i ich zastosowanie 179
8.1. Pomiary drgań 179
8.1.1. Akcelerometr 180
8.1.2. Wibrometr laserowy 183
8.1.3. Wzbudniki drgań 186
8.1.4. Młotek modalny 187
8.1.5. Miernik siły 187
8.1.6. Przedwzmacniacze i wzmacniacze 188
8.1.7. Filtry 188
8.1.8. Przyrządy do pomiaru katą fazowego, częstotliwości lub kąta obrotu wirników 188
8.1.9. Przetwornik analogowo/cyfrowy (A/D) 189
8.2. Eksperymentalna analiza modalna 190
8.3. Monitoring i diagnostyka maszyn 197
8.4. Odporność na drgania i uderzenia 202
9. Metoda elementu skończonego 205
9.1. Element typu pręt 205
9.2. Element belkowy 210
10. Kontrola poziomu drgań 219
10.1. Metody redukcji sił dynamicznych 219
10.2. Tłumiki drgań 221
10.3. Wibroizolacja 222
10.3.1. Wibroizolacja bierna 222
10.4. Eliminator dynamiczny 224
10.5. Eliminator aktywny drgań 226
10.6. Eliminator synchroniczny drgań 227
11. Wpływ wibracji na człowieka 229
11.1. Oddziaływanie drgań na organizm człowieka 229
11.2. Normy ekspozycji na drgania 230
11.3. Terapia wibracyjna 233
11.4. Zastosowanie drgań 233
12. Mechanika wibracyjna 235
12.1. Rozpędzanie wirnika z niewyważeniem 235
12.2. Samoczynne wyważanie 239
12.3. Tarcie w połączeniu z drganiami 245
12.4. Transport wibracyjny 250
12.4.1. Ruch podajnika z drganiami poziomymi 250
12.4.2. Transport wibracyjny przy dwóch składowych drgań bieżni 252
12.4.3. Cylindryczny podajnik wibracyjny 256
12.4.4. Inspektor wibracyjny rur 260
12.4.5. Robot wibracyjny ze zdalnym sterowaniem 262
12.4.6. Obróbka wibrościerna 266
12.5. Synchroniczny eliminator drgań 267
12.6. Zachowanie wahadła pod wpływem drgań jego osi 273
13. Drgania nieliniowe i parametryczne 283
13.1 Drgania nieliniowe 283
13.2 Drgania samowzbudne 288
13.3 Układy ze zmiennymi współczynnikami 291
13.4 Chaos mniej