1. Def DRGANIA- zmiana w czasie jakichkolwiek wielkości fizycz. zachodzące dookoła pewnego położenia równowagi pod wpływem dostarczonej do ukł energii. Podstawowym prawem jest II zasada NEVTONA
2.Zależności pomiędzy ω,T,f. T=1/f[s](okres);f=1/T(częstotliwość)[Hz] ω=2Πf[rad/s]prędkość kątowa,
3.Dodawanie ruchów harmonicznych w zależności od ω.
Klasyfikacja:
a) ω1=ω2=ωn gdy wszystkie częstości wirują z ta samą częstościa (wektory
są równe) to jest to ruch okresowy i harmoniczny.
b) ω1#ω2#ωn powstaje tuch posuwisty albo okresowy ale nieharmoniczny, albo nieharmoniczny prawie okresowy, albo losowy.
c) ω1~ω2 powstaje dudnienie. T=2Π/ω1-ω2
4.Co to jest DUDNIENIE -nakładają się drgania harmoniczne o niewiele różniących się częstościach. Fale rozchodzące w jednym ośrodku.
A1=A2 -sumowanie amplitud największe dudnienie.
Drgania złożone=dudnienie zał: A1=A2 drgania składowe x1=Cos(ω+Δω)t, x2=Cos(ω-Δω)t, drgania wypadkowe x=x1+x2.
5.Sprężyny położone szeregowo(/):
fz=f1+f2, p=p1+p2,
p/k=p1/k1+p2/k2 => 1/k=1/k1+1/k2. (1/k12=1/k1+1/k2=k1+k2/k1•k2)
6.spr położone równolegle(+):
fz=f1+f2,
p=p1+p2,
k•f=k1f1+k2f2,
k=k1+k2.
7.Obliczyć częstość drgań dla różnych przypadków położenia sprężyn: kz23=k2+k3, 1/k123=1/k1+1/kz23=1/k1+1/(k2+k3)=[k1+(k2+k3)]/[k1•(k2+3)], k123=[k1•(k2+3)]/[k1+(k2+k3)].
8.Określić wszystkie jednostki: mx”+cx'+kx=Psinωt. m=[kg];x''=[m/s2];c=[N•s/m]=[kg/s];x'=[m/s] ;k=[N/m];x=[m],P=[N]
9.Co to jest rezonans-
10.Podziął drgań: a) drgania swobodne nietłumione, model teoretyczny tych drgań to oscylator harmoniczny. mx”+kx=0
b)Dr swobodne tłumione mx”+cx'+kx=0
c)Dr wymuszone nietłumione Bsinωt. ωo2=k/m.
mx”+kx+Psinωt
d)Dr wymuszone tłumione: x=α•Peiωt,
mx”+cx'+kx=Psinωt
11.Częstość dr swobodnych nie tłumionych (tłumionych)
a) nie tłumione: rów ruchu mx”+kx=0/m, x=Acosωot+Boso, ωo2=k/m, x”+(k/m)x=0, x”+ωo2x=0, ωo=√k/m). ωo=2Πf, f=1/T, T=2Π/ωo
b)tłumione mx”+cx'+kx=0, {Ax”+Bx'+Cx=0, x=a0eλt, gdzie a0=col(ak0), k=1,2, ak0, λ-są stałymi,w ogólnym przypadku liczbami zespolonymi. Dalej otrzymujemy (Aλ2+Bλ+C)a0=0, częstości własne det(Aλ2Bλ+C)=0, λi=μi+jω*i, λi= μi-jω*i, gdzie μi-to stałe określające prędkość zanikania i-tego wektora własnego i-tej postaci drgań, ω*i-i-ta część drgań własnych tłumionych, j=√-1)jednostka urojona.
12.Tłumienie krytyczne: h=ω, h=c/2m, Ckr/2m=√k/m), C2kr/4m2=k/m, C2kr=(4m2k)/m, C2kr=4mk, Ckr=2√mk).
13.Ruch swobodny nie tłumiony dla różnych warunków początkowych. x”+ωox'=0, x=Asinωot+Bcosωot, ωo=√k/m) prędkość x'=Aωocosωot-Bωosinωot,
a) t=0, x=xo, x'=0,> xo=B, A=0, rozwiązanie x=xocosωot
b)t=0, x=0 x'=Vo,> B=0, Vo=Aωo+0, A=Vo/ω, roz x=(Vo/ω)sinωot[m]
c)x=xo, x'=Vo,> xo=B Vo=Aωo, A=Vo/ω, roz x=(Vo/ω)sinωot+xocosωot.
14.Drgania wymuszone.Z jakich składników składników się ruch wymuszony?
mx”+kx+Psinωt (mx”-bezwł) (kx-drgająca)
(P(t)-wymuszająca).
Rozwiązanie: x=Asinωot+f(f-funkcja będąca rozwiązaniam tego rów) Drgania się kończą gdy siła wymuszająca spadnie do 0. A=P
15.Okres początkowy drgań wymuszonych tłumionych
16.Rodzaje wibroizolacji: Przemieszczeniowa -izolacja drgającego środowiska od chronionego obiektu. Sitowa-izolujemy drgającą maszynę będąca generatorem wzbudzonych sił od środowiska.
17.Współczynnik przenoszenia siły (izolacja): Q-P<n<Q+P, lub wibroizolacja, N=kx, mx”+k+Psinωt, x=Asinωt, (k-mω2)x=P, x=P/(k-mω2), N=kx, N=Pk/(k-mω2)=kP/(k(1-mω2/k)=P/(1-mω2/k); ωo2=k/m, ..=P/1-ω2/ωo2)=Pγ, γ-wsp uwielokrotniający siłę.
18.Płaszczyzna fazowa
Położenie pierwiastków na płaszczyźnie fazowej S mówi nam o zachowaniu układu. Układ jest stabilny jeśli pierwiastki równania charakterystycznego leża w lewej półpłaszczyźnie. Pierwiastki na prawej półpłaszczyźnie- układ niestabilny.
Tłumienie ujemne-układ niestabilny:
19.Położenie pierwiastków na płaszczyźnie fazowej w zależności od wartości tłumienia: jeżeli pierwiastki rzeczywiste będą każdy po prawej stronie osi rzeczywistej ukł będzie niestateczny. Układ jest stabilny jeżeli pierwiastki rzecz rów różniczkowego leża na lewej płaszczyźnie zmiennej zespolonej.
20.Podatonść dynamiczna:
Podatnością nazywamy iloraz wyjścia do wejścia z uwzględnianiem przesunięcia fazowego pomiędzy wyjściem i wejściem. Podatność dynamiczna jest to transmitancja dla ukł dynamicznych wejściem siła, wyjściem przesunięcie w metrach.
21.Jak znaleźć doświadczalnie podatność?
Mierzymy siłę na wejściu i wyjściu amplitudę oraz przesunięcie fazowe, wtedy jesteśmy w stanie wykreślić wykres doświadczalnej próby.
22.Interpretacja wektorowa drgań
23.Wpływ k,c,m na drgania w zależności od częstości ω.
*dla małych częstotliwości
duży wpływ na podatność
ma sztywność
* ω=ω0 w okresie rezonansu
największy wpływ n drgania
(podatność) na tłumienie
*obszar dużych częstotliwości -
największy wpływ na drgania ma masa
24.Carakterystyka fazowo częstotliwościowa. ξ-wzgledny wsp tłumienia częstotliwości. ξ=2h/ωo=c/√mk)
25.Sztywność k w przypadku prętów ściskanych, skręcanych, zginanych.
a)ściskane Δl=Pl/EI, P/Δl=EI/l=k
b)skręcane φ=Ml/GI, k=M/Δφ=GI/l
c)zginane k=P/f, f=Pl3/3EI, EIy”=M(x), EIy=-Px3/6+Cx+D, k=3EI/l3,
26.Co to jest ruch o dwóch stopniach swobody: Układ mech o 2stopnicha swobody może być ukł prostym (1-elem) o dwóch elementarnych ruchach przemiennych lub układam złożonym (2-elem) którego każdy elem, realizuje jeden przemienny ruch prosty.
m1x1”+kx2'+k(x1+x2)=Psinωt, m2x2”+k2(x2+x1)=0,
[m]{x”}+[k]{x}={P}
27.Zapisać rów ruchu ukł:
28.Jak zmierzyć wsp tłumienia c
29.Co to jest wymuszenie kinematyczne?
30.Dekrement logarytmiczny tłumienia.
Jest odwrotność liczby okresów drgań, po których amplituda drgań zmaleje e razy