zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Động lực học công trình có gắn thiết bị chống rung thụ động chịu tác dụng của xung tuần hoàn với thời gian hữu hạn dạng hình sin nửa bước sóng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

9
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Động lực học công trình có gắn thiết bị chống rung thụ động chịu tác dụng của xung tuần hoàn với thời gian hữu hạn dạng hình sin nửa bước sóng đưa ra một vài đánh giá về một số yếu tố của tải trọng xung ảnh hưởng đến trạng thái và tính chất dao động của công trình.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Động lực học công trình có gắn thiết bị chống rung thụ động chịu tác dụng của xung tuần hoàn với thời gian hữu hạn dạng hình sin nửa bước sóng

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 ĐỘNG LỰC HỌC CÔNG TRÌNH CÓ GẮN THIẾT BỊ CHỐNG RUNG THỤ ĐỘNG CHỊU TÁC DỤNG CỦA XUNG TUẦN HOÀN VỚI THỜI GIAN HỮU HẠN DẠNG HÌNH SIN NỬA BƯỚC SÓNG Phạm Viết Ngọc Trường Đại học Thủy lợi, email: ngocpv_sb@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG toàn theo thời gian. Còn khi đoàn tàu di Việc nghiên cứu các thiết bị chống rung chuyển qua phần nối tiếp giữa hai đoạn ray trong công trình xây dựng dân dụng, công không bằng phẳng gây ra các tiếng cạch, nghiệp; trong kỹ thuật quân sự; các thiết bị và cạch, cạch... thì có thể coi như các xung lực công trình giao thông, thủy lợi... do ảnh tác dụng tuần hoàn theo thời gian. hưởng của tải trọng động là hết sức cần thiết Với tải trọng xung tuần hoàn theo thời gian, và có ý nghĩa quan trọng trong thiết kế tính như hình 1, thì trong một chu kỳ dao động T (T=2π) của công trình, hình dạng, độ lớn và toán độ bền và tuổi thọ của công trình. thời gian tác dụng ảnh hưởng đến trạng thái và Có 2 nhóm thiết bị chống rung chính là tính chất dao động của công trình. chống rung chủ động và chống rung thụ động. Thiết bị chống rung chủ động là thiết bị mà khi được gắn vào công trình sẽ bổ sung năng lượng để ngăn cản chuyển động của công trình. Còn thiết bị chống rung thụ động làm việc trên nguyên lý: năng lượng tự sinh ra do ta điều chỉnh tính toán thiết bị chống rung hoạt động ngược pha dao động của công trình làm triệt tiêu một phần hoặc toàn bộ phần năng lượng này. Đi sâu vào nghiên cứu thiết bị chống rung thụ động cho công trình dao động có cản ma sát nhớt phụ thuộc vận tốc chuyển động, Hình 1. Một số dạng tải trọng xung người ta thấy rằng có hai dạng tải trọng biến tuần hoàn theo thời gian: đổi tuần hoàn theo thời gian tác dụng lên a) Xung tức thời; công trình là: tải trọng biến đổi điều hòa và b) Xung chữ nhật với thời gian tác dụng t0; tải trọng xung. Có thể lấy ví dụ: tải trọng gió c) Xung tam giác với thời gian tác dụng t0; tác dụng hàng ngày lên các nhà chung cư cao d) Xung dạng nửa bước sóng hình sin tầng có thể coi là dạng tải trọng hình sin điểu Trong khuôn khổ báo cáo này tác giả hòa biến đổi tuần hoàn theo thời gian. Còn tải mong muốn đưa ra một vài đánh giá về một trọng gió giật trong các cơn bão lên nhà cao số yếu tố của tải trọng xung ảnh hưởng đến tầng được xem như là các xung lực tác dụng trạng thái và tính chất dao động của công tuần hoàn theo thời gian. Một ví dụ khác: khi trình. Và đặc biệt đi sâu nghiên cứu dạng tải đoàn tàu di chuyển trên đường ray thì lực tác trọng xung dạng hình sin nửa bước sóng với dụng của động cơ đầu kéo làm cho đoàn tàu thời gian tác dụng t0, là dạng tải trọng thường dao động theo dạng tải trọng điều hòa tuần xảy ra trong thực tế công trình làm việc. 66
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU điểm cuối của một chu kỳ thì phương trình Sơ đồ tính của công trình có gắn thiết bị dao động và phương trình vận tốc của kết cấu chống rung có dạng như hình 2. phải có chung một giá trị. Tại thời điểm t0 và t0+2π cũng tương tự như vậy. Phương trình dao động và phương trình vận tốc thiết bị chống rung tương tự như vậy. Các điều kiện biên của bài toán là: x1 (T)  x1 (0); x 2 (T)  x 2 (0); x1 (T)  x1 (0); x 2 (T)  x 2 (0);     (2) x1 (t 0  2)  x1 (t 0 ); x 2 (t 0  2)  x 2 (t 0 ); x1 (t 0  2)  x1 (t 0 ); x 2 (t 0  2)  x 2 (t 0 );     Các dạng xung lực được đặc trưng bởi độ lớn của tải trọng tác dụng trong khoảng thời gian từ 0 đến t0 được xác định theo công t0 thức: S0   P(t )dt , và hàm chất tải 0 f (t )  P(t ) P0 . Với dạng tải trọng hình sin nửa Hình 2. Sơ đồ tính dao động công trình có bước sóng ta tính được gắn thiết bị chống rung thụ động cản nhớt t0 S0   P0 sin( t t0 )dt  2 P0t0  từ đó suy Với mô hình cản nhớt (cản theo vận tốc) hệ 0 phương trình vi phân dao động có dạng [1,2]: ngược lại P0   S0 (2t0 ) . Như vậy, với cùng m11  k1x1  c1x1  k2 ( x1  x2 )  c2 ( x1  x2 )  0; x    một giá trị độ lớn của tải trọng xung, thời gian tác m2 2  k2 ( x2  x1 )  c2 ( x2  x1 )  0. x   (1) dụng t0 tỷ lệ nghịch với biên độ của lực kích thích Trong đó: mj, cj, kj, xj là khối lượng, hệ số P0. Ta sẽ khảo sát sự thay đổi của hai yếu tố này. độ cứng, hệ số cản và tọa độ tổng thể của 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU công trình (j=1) và của thiết bị (j=2). Trong khoảng thời gian 1 chu kỳ T (0≤ t ≤T), Thực hiện các tính toán giải tích (1) theo tải trọng tác dụng lên công trình bao gồm hai điều kiện biên (2). Thực hiện biến đổi các đại giai đoạn (xem hình 1.d): lượng nghiên cứu thành dạng không thứ + Giai đoạn đầu (0 ≤ t ≤ t0):dao động của nguyên, so sánh các kết quả tính toán. Ta thu hệ là sự kết hợp của hai dạng dao động: dao được các kết quả như sau: động tự do của hệ và dao động cưỡng bức do Hình 3 và hình 4 mô tả biên độ và vận tốc lực kích thích P (t )  P0 f (t ) với: dao động của công trình chịu tải trong xung P0 - biên độ lớn nhất của lực kích thích có dạng nửa bước sóng hình sin được tính với  cùng một giá trị độ lớn của tải trọng xung S0, f (t )  sin t - hàm chất tải có dạng nửa t0 nhưng với những khoảng thời gian tác dụng bước sóng hình sin tác dụng trong khoảng t0 khác nhau: các trường hợp a, b, c, d tương thời gian t0. ứng với các giá trị t0 bằng π/100, π/10, π/5 và + Giai đoạn sau (t0 ≤ t ≤ T) hệ dao động tự π/2. Từ kết quả tính toán thu được ta thấy do mà không có tải trọng tác dụng P(t) = 0. rằng thời gian tác dụng t0 càng ngắn, ảnh Vì dao động là tuần hoàn có chu kỳ T, nên hưởng của tải trọng xung càng lớn. Đặc biệt phương trình chuyển động và phương trình trong khoảng thời gian t0 ≤ π/10, ảnh hưởng vận tốc của công trình cũng biến đổi tuần của tải trọng xung tương tự như xung tức thời hoàn theo thời gian. Tại thời điểm đầu và thời tác dụng lên công trình. 67
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 của lực kích thích P0 chứ không phải là thời gian tác dụng của tải trọng t0. Bảng 1. Hình 3. Dao động công trình 4. KẾT LUẬN Bài viết đã đưa ra các phân tích về tính chất của tải trọng tác dụng tuần hoàn với thời gian hữu hạn lên công trình có gắn thiết bị chống rung thụ động; lựa chọn các thông số Hình 4. Vận tốc dao động kỹ thuật để thiết bị làm việc hiệu quả nhất. Độ lớn của biên độ tải trọng tác dụng P0 Bài viết cũng nêu cơ sở để đánh giá một dạng ảnh hưởng đến tính chất dao động của công tải trọng là xung tức thời hay có thời gian tác của công trình. So sánh với các kết quả tính dụng thay đổi, từ đó đưa ra các phương pháp toán tải trọng xung tức thời (đã nghiên cứu tính toán hợp lý cho công trình. trước) cho thấy thay đổi vận tốc tại thời điểm đặt xung lực v0  S0 m . 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO Thực hiện lựa chon các thông số tối ưu cho [1] Phạm Viết Ngọc. Nghiên cứu thiết bị chống bài toán lựa chọn thiết bị chống rung động và rung thụ động cho công trình với mô hình so sánh với kết quả tính toán của dao động dao động có cản theo vận tốc và theo biên công trình khi không có thiết bị chống rung, độ dao động// Hội nghị khoa học thường niên 2014. ta có kết quả thu được trong bảng 1: Y1,max và [2] Dương Văn Thứ. Giáo trình động lực học Y1,0max là biên độ dao động công trình khi có công trình// NXB Hà nội 2010. [3] Дукарт А.В., Фам Вьет Нгок. Оптималь- và không có thiết bị chống rung. Từ các tham ные параметры и эффективность số STU, 1,TU và  lựa chọn các giá trị tối ưu, динамичес-кого гасителя при ta xác định được hệ số động K. Kết quả tính периодической нагрузке типа toán cho thấy với thời gian tác dụng của tải «выпрямленная синусоида. Žilina, trọng t0=π/100 thì hệ làm việc hoàn toàn Slovakia, 12.09.2010-16.09.2010. – М.: giống với xung tức thời. Tính chất của tải АСВ – МГСУ, 2010. – C. 51-56. trọng xung phụ thuộc chủ yếu vào biên độ 68

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2430 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.