Naslov
Prilog numeričkom istraživanju stacionarnih prisilnih vibracija sustava sa zračnostima
(Contribution to numerical investigation of steady-state forced vibrations of mechanical systems with clearances)

Autori
Wolf, Hinko

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
16.12

Godina
1997

Stranica
123

Mentor
Stegić, Milenko

Ključne riječi
inkrementalna metoda harmonijske ravnoteže; nelinearne vibracije; sudarni par; zračnost
(inkramental harmonic balance method; nonlinear vibrations; impact pair; clearance)

Sažetak
U ovom radu razmatrane su prisilne stacionarne vibracije jednostavnijih i složenijih pogonskih sustava sa zračnostima, koji su podvrgnuti periodičnoj uzbudi. Utjecaj zračnosti opisan je simetričnom karakteristikom krutosti koja se sastoji od linearnih segmenata, tj. neanalitičkom funkcijom koja predstavlja veliku nelinearnost u sustavu. Primjenom inkrementalne metode harmonijske ravnoteže i Newton-Raphsonove metode harmonijske ravnoteže, uz primjenu diskretne Fourierove transformacije, izvedeni su izrazi za računanje odziva sustava s više stupnjeva slobode gibanja (i s proizvoljnim brojem nelinearnih elastičnih elemenata) u frekvencijskom području. Spram metoda, kojima se odziv računa u vremenskom području, prednost je da njihovom primjenom, tijekom iteracije, ne dolazi do gomilanja numeričkih pogrešaka. Analizirani su sustavi s jednim stupnjem slobode gibanja, te s dva stupnja slobode gibanja s jednim i s dva nelinearna elastična elementa. Međusobnom usporedbom rezultata dobivenih u vremenskom području (metodom spajanja egzaktnih rješenja po odsječcima, metodom Runge-Kutta četvrtog i petog reda), i u frekvencijskom području (metodom harmonijske ravnoteže, inkrementalnom metodom harmonijske ravnoteže), pokazano je, da se izrazito nelinearan odziv može dobiti i u područjima uzbudnih frekvencija, unutar kojih se metodom harmonijske ravnoteže predviđa bezsudarno vibriranje, tj. linearan odziv. Na taj je način pokazano, da značajna odstupanja rezultata dobivenih metodom harmonijske ravnoteže te metodama vremenske integracije, nisu posljedica numeričkih pogrešaka koje mogu nastati tijekom simulacije gibanja u vremenskom području. Izrazito nelinearan stacionarni odziv u tim se područjima uzbudnih frekvencija može objasniti utjecajem viših harmonika, koji nastaju tijekom tranzijentnog dijela odziva. Ta je pojava vrlo značajna, budući da se u tim područjima uzbudnih frekvencija (daleko u podrezonancijskom ili nadrezonancijskom području) ne očekuje nelinearan odziv, kojeg su amplitude često višestruko veće od amplituda linearnih vibracija. Na temelju izvršenih istraživanja predložen je postupak za numerički efikasno određivanje cjelovite nelinearne funkcije povećanja, koji se temelji na spregnutom računanju odziva u vremenskom i u frekvencijskom području.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA