МЕТОД ДИНАМИЧЕСКИХ ЖЕСТКОСТЕЙ
Этот метод позволяет провести частотный анализ сложной механической системы при известных динамических жесткостях отдельных ее частей.
Рассмотрим вынужденные колебания одномассовой системы
Частное решение уравнения движения
соответствующее вынужденным колебаниям, будем искать в виде
Подставляя зависимость (5) в равенство (4), находим
Отношение амплитудного значения снлы к амплитудному значению смещения называют динамической жесткостью, Из равенства (6) следует, что динамическая жесткость
здесь — масса груза.
Зависимость от показана на рис. 2 .
Динамическая жесткость определяется для заданной точки системы. Главной особенностью динамической жесткости является ее зависимость от частоты приложенной снлы.
Если частота внешней снлы равна нулю (статическая сила), то динамическая жесткость совпадает со статической, т. е. Это равенство справедливо и для любых значений если система не обладает массой.
Днналшческая жесткость свободной от закреплений массы будет
Статическая жесткость свободной массы равна нулю, но при действии периодической нагрузкн масса оказывает сопротнвлеине смещению подобно обычной пружнне (силами инерции).
Равенство (7) можно представить в внде
где — с — динамическая жесткость системы в точке Б.
Это равенство оказывается справедливым для любой цепиой системы. Если известна динамическая жесткость в точке Б, то динамическая жесткость после «перехода» через массу получается добавлением . Определим теперь динамическую жесткость в точке А системы, показанной на рис. 3. Уравнение движения массы
где — смещение центра массы от начального положения откуда
Так как разность перемещений концов пружины равна , то
что вместе с предыдущим соотношением дает
Динамическая жесткость
Это равенство представим в виде
Рис. 2. Вынужденные колебания одномассовой системы
Рис. 3. (см. скан) Определение динамической жесткости
или
где динамическая жесткость в точке Б; с— статическая жесткость, равная динамической жесткости пружины Равенство (10) справедливо для любой системы. Если известна динамическая жесткость в точке Б, то по этому равенству определяют динамическую жесткость в точке А после «перехода» через участок, обладающий только жесткостью.
Выясним зависимость величины от частоты внешней силы. Запишем формулу (9) в виде
где частота колебаний системы при закреплении в точке А.
Зависимость показана на рис 3. При очень большой частоте масса становится «точкой опоры»,