ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
),(
ωω
2
ω
4
4
22
4
4
4
yxq
yyxx
D =
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
∂∂
∂
⋅+
∂
∂
, 
(3.33)
где 
),(
y
xω=ω
- прогиб пластины в точке с координатами x и y; D – ци-
линдрическая жесткость пластины: 
)1(12
2
3
ν
−⋅
=
EH
D
(3.34)
В (3.34) 
E
  и  -  соответственно  модуль  упругости  и  коэффициент 
Пуассона материала пластины , а 
ν
H
 - её толщина. 
Заменяя в (3.33) в соответствии  с принципом Д
’
Аламбера  статисти-
ческую нагрузку силой инерции 
(
)
22
/ tzm ∂∂
, получим уравнение свобод-
ных незатухающих (собственных) колебаний пластины: 
,0
ωω
2
ω
4
4
22
4
4
4
2
2
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
∂∂
∂
+
∂
∂
+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
yyxx
D
t
z
m
(3.35)
где 
),,(
t
y
xzz =
. 
Наибольшее распространение для решения задач  о собственных ко-
лебаниях  получили  точные  методы,  основанные на непосредственном  ре-
шении  уравнения (3.35) , а  также приближенные  энергетические  методы, 
основанные  на  законе  сохранения  энергии.  В  дальнейшем  необходимо 
знать  формулы  для  вычисления  максимальных  значений  кинетической 
 и потенциальной  энергии пластины: 
max
T
max
П
∫∫
ω
ωρ
=
n
S
dxdy
H
T
2
2
0
max
2
(3.36)
,
)1(2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
max
dxdy
yx
yx
yx
D
П
n
S
⎥
⎥
⎦
⎤
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂∂
ω∂
−
∂
ω∂
∂
ω∂
×
⎢
⎣
⎡
×ν−−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
ω∂
+
∂
ω∂
=
∫∫
(3.37)
где 
- площадь пластины; 
ρ
- плотность материала. 
n
S
Точный  метод  расчета  собственных  частот  колебаний  пластин. 
Известно  точное  решение  задачи о  собственных  колебаниях  конструкции 
типа  прямоугольных  пластин,  когда  две  противоположные  стороны  сво-
бодно оперты при любых граничных условиях на двух других краях. Наи-
более  простое  решение  получается,  когда  все  края  пластины  свободно 
 68
                  ⎛ ∂ 4ω      ∂ 4ω   ∂ 4ω ⎞
               D⎜⎜ 4 + 2 ⋅ 2 2 + 4 ⎟⎟ = q( x, y ) ,                (3.33)
                  ⎝ ∂ x     ∂x  ∂y   ∂ y  ⎠
где ω = ω( x, y ) - прогиб пластины в точке с координатами x и y; D – ци-
линдрическая жесткость пластины:
                              3
                      D = EH                                       (3.34)
                                12 ⋅ (1 − ν 2 )
     В (3.34) E и ν - соответственно модуль упругости и коэффициент
Пуассона материала пластины , а H - её толщина.
     Заменяя в (3.33) в соответствии с принципом Д’Аламбера статисти-
                                         (       )
ческую нагрузку силой инерции m ∂ 2 z / ∂ t 2 , получим уравнение свобод-
ных незатухающих (собственных) колебаний пластины:
               ⎛ ∂2 z ⎞  ⎛ ∂ 4ω  ∂ 4ω ∂ 4ω ⎞
            m⎜⎜ 2 ⎟⎟ + D⎜⎜ 4 + 2 2 2 + 4 ⎟⎟ = 0,                  (3.35)
               ⎝ ∂t ⎠    ⎝ ∂x   ∂x ∂y ∂y ⎠
где z = z ( x, y, t ) .
      Наибольшее распространение для решения задач о собственных ко-
лебаниях получили точные методы, основанные на непосредственном ре-
шении уравнения (3.35) , а также приближенные энергетические методы,
основанные на законе сохранения энергии. В дальнейшем необходимо
знать формулы для вычисления максимальных значений кинетической
Tmax и потенциальной П max энергии пластины:
                            ρHω02
                   Tmax   =         ∫∫ ω dxdy
                                             2
                                                                  (3.36)
                              2     Sn
                  D ⎡ ⎛ ∂ 2 ω ∂ 2ω ⎞ 2
            Пmax = ∫∫ ⎢ ⎜⎜ 2 + 2 ⎟⎟ − 2(1 − ν) ×
                  2 S n ⎣ ⎝ ∂x ∂y ⎠
                                                                  (3.37)
                    ⎧ ∂ ω ∂ ω ⎛ ∂ ω ⎞ 2⎫ ⎤
                      2    2         2
                  × ⎨ 2 2 − ⎜⎜         ⎟⎟ ⎬ ⎥ dxdy,
                    ⎩ ∂x  ∂y    ⎝ ∂x∂y  ⎠ ⎭ ⎥⎦
где S n - площадь пластины; ρ - плотность материала.
     Точный метод расчета собственных частот колебаний пластин.
Известно точное решение задачи о собственных колебаниях конструкции
типа прямоугольных пластин, когда две противоположные стороны сво-
бодно оперты при любых граничных условиях на двух других краях. Наи-
более простое решение получается, когда все края пластины свободно
  68
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- …
- следующая ›
- последняя »
