Определение коэффициентов энергетической связи балок, соединенных под углом

Бесплатный доступ

Использование статистического энергетического метода для анализа динамических систем предполагает, что коэффициенты энергетической связи подсистем должны быть известны. Коэффициенты энергетической связи показывают, какая часть энергии переходит из одной подсистемы в другую. Они входят в систему уравнений энергетического баланса и предварительно должны быть определены аналитически, экспериментально или численно. Наиболее перспективным из перечисленных методов является численный. В частности, в данной статье использован метод конечных элементов. Целью настоящего исследования является определение коэффициентов энергетической связи двух подсистем в двух вариантах их относительного положения. За основу принята модель Г-образного соединения двух балок, которая довольно часто встречается в подобных исследованиях. Г-образное соединение частей конструкции часто встречается в строительных сооружениях, однако в других отраслях, таких как разработка космической и авиационной техники, зачастую элементы конструкции соединяются под углом, отличным от прямого. А поскольку энергетические методы могут применяться и для аэрокосмической отрасли, при разработке подходов к анализу конструкций с помощью таких методов будет полезным знание о том, как меняются энергетические параметры системы, в частности коэффициенты энергетической связи, в зависимости от того, под каким углом выполнено сопряжение их составных частей. Рассмотрены две конфигурации системы: в первой - балки соединены под прямым углом, во второй - под углом 45°. Вычислены коэффициенты энергетической связи балок для обеих конфигураций системы. Сделаны выводы о возможности распространения полученного результата на более сложные конструкции, а именно конструкции космической техники.

Еще

Энергетический метод, коэффициент энергетической связи, уравнение энергетического баланса, космический аппарат, колебания

Короткий адрес: https://sciup.org/148328309

IDR: 148328309   |   DOI: 10.31772/2712-8970-2024-25-1-18-24

Список литературы Определение коэффициентов энергетической связи балок, соединенных под углом

  • Lyon R. H., DeJong R. G. Theory and Application of Statistical Energy Analysis (Buttersworths-Heimann), Boston, MA, 1995.
  • Fankhauser N. Statistical Energy Analsysis for Room Acoustics: Master`s Thesis. Graz: Signal Processing and Speech Communications Laboratory Graz University of Technology, 2016. 127 p.
  • Johansson D., Comnell P. Statistical Energy Analysis software: Master`s Thesis in the Master’s programme in Sound and Vibration. Göteborg: Chalmers University of Technology, 2010. 89 p.
  • Piersol A. G., Paez T. L. Harris’ shock and vibration handbook, The McGraw-Hill Companies, Inc. 2010. 1199 p.
  • Equivalent curvatures broadband Insertion Loss simulation technique coupling Virtual SEA and BEM/FEM approaches / J.-F. Rondeau, A. Duval, J. Monet-Descombey, L. Dejaeger // Conference: Internoise: Innsbruck, Austria, 2013. 10 p.
  • Xiaoyan Yan. Energy Finite Element Analysis Developments for High Frequency Vibration Analysis of Composite Structures. PhD thesis, The University of Michigan, Ann Arbor, 2008.
  • Burroughs C. B., Fischer R. W., Kern F. R. An introduction to statistical energy analysis // Journal of the Acoustical Society of America. 1997. Vol. 101(4). P. 1779–1789.
  • Кравчуновский А. П. Обзор методов анализа микровибраций // Космические аппараты и технологии. 2023. № 4. C. 243–250.
  • Simmons C. Structure-Borne Sound-Transmission through Plate Junctions and Estimates of Sea Coupling Loss Factors Using the Finite-Element Method // Journal of Sound and Vibration. 1991. Vol. 144(2). P. 215–227.
  • Steel J. A., Craik R. J. M. Statistical Energy Analysis of Structure-Borne Sound-Transmission by Finite-Element Methods // Journal of Sound and Vibration. 1994. Vol. 178(4). P. 553–561.
  • The Use of Wave-Absorbing Elements for the Evaluation of Transmission Characteristics of Beam Junctions / K. DeLanghe, P. Sas et al. // Journal of Vibration and Acoustics-Transactions of the ASME. 1997. Vol. 119(3). P. 293–303.
  • Fredo C. R. A SEA-like Approach for the Derivation of Energy Flow Coefficients with a Finite Element Model // Journal of Sound and Vibration. 1997. Vol. 199(4). P. 645–666.
  • An Approach for Evaluating Power Transfer Coefficients for Spot-welded Joints in an Energy Finite Element Formulation / N. Vlahopoulos, X. Zhao et al. // Journal of Sound and Vibration. 1999. Vol. 220(1). P. 135–154.
  • Грушецкий И. В., Смольников А. В. Применение метода конечных элементов для расчета коэффициентов энергетической связи, используемых в статистическом энергетическом методе, на примере углового соединения балок // Техническая акустика. 2004. № 6. С. 1–10.
  • Hopkins C. Statistical energy analysis of coupled plate systems with low modal density and low modal overlap // Journal of Sound and Vibration. 2002. Vol. 251(2). P. 193–214.
Еще
Статья научная