Колебания металлической детали в магнитном поле, ... разогнать ее как следует! :) Опции

[bagira]

Привет всем!

Имеется металлическая деталь – Рис. 1 – состоит из двух дюралюминиевых цилиндров, между которыми впрессован стальной стержень. Мне дали задание –

Придумать, каким образом организовать колебания этой детали в магнитном поле.
Разогнать до частоты f.
Отключить магнитное поле.
Потом определить декремент затухания.

Необходимая частота колебаний: f= 400…600 Гц.

Магнитопровод, который будет состоять из набора пластин, должен подходить каким-то образом к стальному стержню (диаметр стержня около 2 мм), чтобы через него проходили линии магнитного поля. Генератор, катушки, усилитель мощности и все такое…

Даже не знаю, с чего и начать…

Может быть, дорогие участники форума подскажут какие-то идеи?

(Не судите строго, я сама - программист, в электронике разбираюсь очень слабо, но вот, при отсутствии пока работы по программированию, подкинули такую вот задачку.
Опять же, не соглашусь взяться за работу – и неизвестно, какие потом будут последствия.)

Заранее благодарна!

Эскизы прикрепленных изображений

 

[bagira]

Постановка задачи действительно некорректная. Или - не полная.

Вы правы!
Задача, действительно, сама по себе, огромная и сложная.

Просто у меня такой принцип - разбить сложную задачу на несколько простых задачек и действовать с ними поочередно

Вот, и посчитала, что это первая задачка - конструкция и форма магнитопровода.

А потом хотела понемногу продвигаться вперед и задавать новые вопросы Такой план задумала

Так получается, что нижний цилиндр неподвижен, раз он жестко закреплен?
Тогда, может быть, проще возбудить собственные колебания за счет индукционных токов в верхнем алюминиевом цилиндре - сбоку катушку поставить. Может и одного импульса хватит... Электромагнитную пушку видела. Разгоняет фольгу до скорости в несколько километров в секунду.

Заказчики почему-то настаивали на том, что возбуждать надо именно стальную часть.

Поскольку разгонять надо на резонансной частоте, ее сначала надо узнать. Если разгонять на произвольной частоте, декремент затухания не померить. Если задача состоит в том, чтобы узнать резонансную частоту и добротность такой штуки, надо возбуждать ее ударом по основанию, например электромагнитом с сердечником на пружинке, на который подается короткий импульс, а измерять амплитуду вибраций - по отклонению луча света, отраженного от верхней алюминиевой части, с помощью двухсегментного диода. Тогда по одному удару можно будет померить оба параметра. Если снимать колебания с помощью катушки, она будет вносиь искажения в параметры колебаний. Поскольку абсолютные значения амплитуды не важны для данной задачи такой метод наиболее просто реализуем.

Супер!
Вы разгадываете мои задачки, словно орешки!
Да, примерно так.

вроде не видел предложения стукнуть по этой конструкции (эл магнитом или еще как нибудь - варианты придумать можно....
и зазвенит она на всех своих резонансах... и глядеть какой из них нам интересен ....

А как именно стукнуть?

(спешно ищу в Интернете хоть какие-то материалы про катушки, сердечники и т.д. Обновить изрядно подзабытые знания из курса физики)

[Валентиныч]

Задача, действительно, сама по себе, огромная и сложная.
Просто у меня такой принцип - разбить сложную задачу на несколько простых задачек и действовать с ними поочередно.

Багира, Вы на ходу меняете условия задачи.
Первоначально вопрос звучал так:

Придумать, каким образом организовать колебания этой детали в магнитном поле.
Разогнать до частоты f.

Добавлю, "f" была тоже озвучена - 400-600 Гц.
Ни о каких механических резонансах речи небыло.
Лично я понял, что необходимо заставить длительно колебаться деталь а переменном магнитном поле определенной частоты, отличной от частоты ее мех. резонанса. И когда-то, при отключении магнитного, поля измерить декремент затухания. И сразу отметил, что 400-600 Гц гораздо ниже мех. резонанса.
Оказывается, что Вам просто нужно возбудить отягощенный стержень.
Это иная задача.
Так что Ваш подход к дискретизации большой задачи в данном случае не проходит...
Не забывайте, что здесь собрался народ с пытливыми руками и шутливыми умами - такого понасоветуют, не обрадуетесь!
А если серьезно, то многим среди тут ближе системная постановка задачи. Это позволяет учесть неучтенное, и оценить неозвученное.
Придется Вам раскрываться полностью....