| |
 Колебания металлической детали в магнитном поле, ... разогнать ее как следует! :) |
|
|
|
|
 Apr 27 2007, 16:06
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 307
Регистрация: 28-02-07
Из: тайги близ Уральских гор...
Пользователь №: 25 742
|
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
--------------------
|
|
|
|
|
|
|
 |
Ответов
|
|
May 3 2007, 21:05
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883
|
Цитата(deemon @ May 3 2007, 11:26)  Тут правильнее говорить не о крутильных колебаниях , а о радиальных . Крутильные - будут иметь совсем другую частоту - там и упругость другая ( не на изгиб , а на скручивание ) , и момент инерции будет совсем другой . А радиальные моды - будут иметь близкие частоты , это да . Но чтобы учесть энергию , перетекающую в радиальную моду - нужно ставить два перпендикулярных датчика , и складывать их сигналы как сумму квадратов . ТОгда можно учесть всю энергию колебания и правильно определить добротность . Вы меня немного не поняли. Так как закон Гука выполняется только в первом приближении, появятся недиагональные члены в "потенциальной" матрице в кинетической (кажется?) тоже . То, что Вы назвали радиальной модой, есть такие же колебания в перпендикулярной плоскости, что и исходно возбуждаемые. А моды такой нет, наверное. Это просто суперпозиция. Грубо - в системе три основных моды колебаний. И энергия будет перетекать между ними. Если основная диссипация не за счет внутреннего трения, а за счет трения о воздух (или что там..), то, как раз, крутильные колебания (кажется мне) будут самыми живучими. Картина будет совсем нерадостная. Сначала энергия потечет в крутильную моду, из нее во вторую колебательную. Потом при затухании колебательных - назад из крутильной. Таким образом, если хочется описать затухание просто одной экспонентой, то вряд ли хорошо получится...
|
|
|
|
|
|
|
|
May 3 2007, 22:23
|
Знающий
Группа: Новичок
Сообщений: 642
Регистрация: 30-01-07
Пользователь №: 24 888
|
Цитата(Tanya @ May 3 2007, 22:05) Вы меня немного не поняли. Так как закон Гука выполняется только в первом приближении, появятся недиагональные члены в "потенциальной" матрице в кинетической (кажется?) тоже . То, что Вы назвали радиальной модой, есть такие же колебания в перпендикулярной плоскости, что и исходно возбуждаемые. А моды такой нет, наверное. Это просто суперпозиция.
Грубо - в системе три основных моды колебаний. И энергия будет перетекать между ними. Если основная диссипация не за счет внутреннего трения, а за счет трения о воздух (или что там..), то, как раз, крутильные колебания (кажется мне) будут самыми живучими. Картина будет совсем нерадостная. Сначала энергия потечет в крутильную моду, из нее во вторую колебательную. Потом при затухании колебательных - назад из крутильной. Таким образом, если хочется описать затухание просто одной экспонентой, то вряд ли хорошо получится... Да , но вот чего я не пойму - если крутильные колебания будут иметь сильно отличающуюся частоту , то сможет ли энергия колебания на долгое время перетечь в эту моду ? Я так мыслю , что скорее будет так - крутильного колебания в чистом виде не будет , оно будет лишь "механизмом" для передачи энергии из одной колебательной моды в другую - ортогональную к ней . Скажем , я наблюдал как-то за колебаниями куска струны , зажатого в тисках , так его кончик описывал весьма причудливые круги и восьмёрки ( перетекающие друг в друга ) , вроде фигур Лиссажу , но такого , чтобы колебания "замирали" , а потом снова восстанавливались - я не видел . Происходил в общем-то экспоненциальный "в среднем" процесс , правда весьма хитрый ... Можно предложить электрическую аналогию - если у нас есть несколько LC контуров , связанных между собой и настроенных близко по частоте , и если мы возбудим один контур , то его энергия может перетечь и в другие , но вот если один из контуров будет настроен на частоту , раз в 10 отличную от прочих , то в нём уж точно колебаний не будет ( на его частоте ) , он может послужить только связью между другими контурами .......................
|
|
|
|
|
|
|
|
May 3 2007, 23:28
|
Частый гость
Группа: Новичок
Сообщений: 129
Регистрация: 4-08-06
Пользователь №: 19 327
|
Цитата(deemon @ May 3 2007, 21:23) Можно предложить электрическую аналогию - если у нас есть несколько LC контуров , связанных между собой и настроенных близко по частоте , и если мы возбудим один контур , то его энергия может перетечь и в другие , но вот если один из контуров будет настроен на частоту , раз в 10 отличную от прочих , то в нём уж точно колебаний не будет ( на его частоте ) , он может послужить только связью между другими контурами ....................... Опередил с аналогией :-). Проблема в том, что в описываемом случае контуров с близкими (в идеале равными) частотами всего два, это колебания в двух полскостях, две поляризации. Остальные либо кратные гармоники, либо колебания совсем других типов. И первое, с чем придётся столкнутся - это именно "поляризация". Если бы случай был совсем идеальным, то связи между "контурами" отсутствовали бы, действовал бы принцип суперпозиции и беспокоится было бы не о чём. Но в механической системе связи всегда есть, причём в "плохих" случаях они заметно нелинейны (да хотя-бы потому, что дифф.уравнения колебаний, на самом деле линеаризованы и относятся к бесконечно малым амплитудам) . Датчик со струной, обладающей такими "связями", выбраковывался ещё на заводе. А вот что делать Багире в таких случаях...
|
|
|
|
|
|
|
|
May 4 2007, 09:38
|
Знающий
Группа: Новичок
Сообщений: 642
Регистрация: 30-01-07
Пользователь №: 24 888
|
Цитата(SasaTheProgrammer @ May 4 2007, 00:28) Опередил с аналогией :-).
Проблема в том, что в описываемом случае контуров с близкими (в идеале равными) частотами всего два, это колебания в двух полскостях, две поляризации. Остальные либо кратные гармоники, либо колебания совсем других типов. И первое, с чем придётся столкнутся - это именно "поляризация". Если бы случай был совсем идеальным, то связи между "контурами" отсутствовали бы, действовал бы принцип суперпозиции и беспокоится было бы не о чём. Но в механической системе связи всегда есть, причём в "плохих" случаях они заметно нелинейны (да хотя-бы потому, что дифф.уравнения колебаний, на самом деле линеаризованы и относятся к бесконечно малым амплитудам) . Датчик со струной, обладающей такими "связями", выбраковывался ещё на заводе. А вот что делать Багире в таких случаях... Для начала нужно сделать опыт и посмотреть ........ а там , как говорится - вскрытие покажет ! А вообще , для чего применялись те струнные датчики ? Любопытно .... я не имел дела с такими приборами . Цитата(DS @ May 4 2007, 00:21) Да похоже Таня права - чатсота крутильных колебаний при такой конструкции может оказаться рядышком. На первый взгляд уравнения этого не запрещают. На второй - пусть Багира считает, купивши первый том Ландавшица. Вобщем с этого надо начинать. Ну , если сильно углубиться в Ландавшица , то можно и не дожить до эксперимента , ха-ха-ха . Именно поэтому есть физики-теоретики , и есть физики-экспериментаторы 
|
|
|
|
|
|
|
|
May 4 2007, 12:23
|
Частый гость
Группа: Новичок
Сообщений: 129
Регистрация: 4-08-06
Пользователь №: 19 327
|
Цитата(deemon @ May 4 2007, 11:38) Для начала нужно сделать опыт и посмотреть ........ а там , как говорится - вскрытие покажет ! Абсолютно согласен. Потому и предложил микрофоном - с минимальными затратами просто посмотреть что за процессы там типично происходят. Цитата(deemon @ May 4 2007, 11:38) А вообще , для чего применялись те струнные датчики ? Любопытно .... я не имел дела с такими приборами . Те, с которыми сталкивался я - в диагностике энергетических сооружений. Ну, плотины там всякие, насыпи, корпуса АЭС и т.д. Цитата(deemon @ May 4 2007, 11:38) Ну , если сильно углубиться в Ландавшица , то можно и не дожить до эксперимента , ха-ха-ха . Именно поэтому есть физики-теоретики , и есть физики-экспериментаторы Да нет, в первом приближении всё достаточно просто, но нужно лезть в давно заныканые справочники. Что требуется: масса цилиндрического груза :-) ; жёсткость цилиндрической балки с защемлённым концом; момент инерции того-же груза; крутильная жёсткость той-же балки. Для оценки частот больше ничего не нужно.
|
|
|
|
|
|
Сообщений в этой теме
 bagira_ Колебания металлической детали в магнитном поле Apr 27 2007, 16:06 Tanya А как эта деталька крепится, к чему крепится, где ... Apr 27 2007, 18:13 bagira_ Цитата(Tanya @ Apr 27 2007, 23:13) А как ... Apr 27 2007, 18:40 Stanislav Цитата(Tanya @ Apr 27 2007, 19:13) А как ... Apr 28 2007, 00:06 Herz Цитата(Stanislav @ Apr 27 2007, 23:06) Ба... Apr 28 2007, 00:54 Stanislav Цитата(Herz @ Apr 28 2007, 01:54) no comm... Apr 28 2007, 02:59 SM А каким образом эта задача соотносится к разработк... Apr 27 2007, 20:09 bagira_ Цитата(SM @ Apr 28 2007, 01:09) А каким о... Apr 27 2007, 20:30 Tanya Цитата(bagira_ @ Apr 27 2007, 21:30) Ну д... Apr 28 2007, 10:27 blackfin Цитата(Tanya @ Apr 28 2007, 11:27) Тогда,... Apr 28 2007, 12:09 Stanislav Цитата(bagira_ @ Apr 27 2007, 17:06) Имее... Apr 27 2007, 22:46 Валентиныч Постановка задачи действительно некорректная. Или ... Apr 28 2007, 08:45 DS Поскольку разгонять надо на резонансной частоте, е... Apr 28 2007, 10:02 Tanya Цитата(DS @ Apr 28 2007, 11:02) Поскольку... Apr 28 2007, 11:07 DS Проблема в том, что если качать катушкой - она сил... Apr 28 2007, 10:45 Oldring Цитата(DS @ Apr 28 2007, 11:45) Проблема ... Apr 28 2007, 11:08 bagira_ Цитатакакого вида колебания нужны: продольного или... Apr 28 2007, 15:38 el34 вроде не видел предложения стукнуть по этой констр... Apr 28 2007, 15:46 bagira_ ЦитатаПостановка задачи действительно некорректная... Apr 28 2007, 16:35 Tanya Цитата(bagira_ @ Apr 28 2007, 17:35) А к... Apr 28 2007, 20:00 Валентиныч Цитата(bagira_ @ Apr 28 2007, 19:35) Зада... Apr 29 2007, 08:02 el34 > А как именно стукнуть?
вот такой вариант - к... Apr 28 2007, 16:42 SasaTheProgrammer Цитата(bagira_ @ Apr 27 2007, 15:06) Прив... Apr 28 2007, 23:06 deemon Чтобы раскачать этот стержень , достаточно постави... Apr 29 2007, 09:49 deemon А вообще , мне хотелось бы посмотреть на этого нач... Apr 29 2007, 11:25 bagira_ ЦитатаДобавлю, "f" была тоже озвучена - ... Apr 29 2007, 14:23 bagira_ ... Я вот подумала и решила пересмотреть задание. ... Apr 30 2007, 14:10 Валентиныч Цитата(bagira_ @ Apr 30 2007, 17:10) Но н... Apr 30 2007, 15:40 deemon Цитата(Валентиныч @ Apr 30 2007, 16:40) Т... Apr 30 2007, 19:01 SasaTheProgrammer Цитата(bagira_ @ Apr 30 2007, 13:10) (...... Apr 30 2007, 18:29 Andreas1 bagira_, вы бы все-теки уточнили задание. А то нап... Apr 30 2007, 19:20 deemon Цитата(Andreas1 @ Apr 30 2007, 20:20) Я п... Apr 30 2007, 22:35 DS Исходя из моего опыта определния параметров всячес... Apr 30 2007, 22:51 bagira_ Огромное спасибо всем ответившим!
Записала вс... May 1 2007, 18:45 Tanya Цитата(bagira_ @ May 1 2007, 19:45) Огро... May 2 2007, 21:18 bagira_ Цитата(Tanya @ May 3 2007, 00:18) Мысль п... May 2 2007, 21:38 Andreas1 ЦитатаВобщем, процесс сканирования по частоте в эт... May 2 2007, 10:37 muravei Цитата(Andreas1 @ May 2 2007, 11:37) Микр... May 2 2007, 10:43 bagira_ Цитата(muravei @ May 2 2007, 13:43) Можно... May 2 2007, 21:04 DS Нож - плохой предмет для исследований, форма слишк... May 3 2007, 00:16 Tanya Цитата(DS @ May 3 2007, 01:16) Не думаю, ... May 3 2007, 09:11 deemon В любом случае - возбуждать надо непрерывные колеб... May 3 2007, 00:08 Andreas1 ЦитатаВ одном случае колебания задемпфированы, но ... May 3 2007, 09:55 DS Цитата(Andreas1 @ May 3 2007, 10:55) По о... May 3 2007, 10:15 Tanya Цитата(deemon @ May 3 2007, 23:23) Да , н... May 4 2007, 10:00 deemon Цитата(Tanya @ May 4 2007, 11:00) Такая э... May 4 2007, 10:49 Andreas1 ЦитатаПо задуханию - на порядок точнее. У меня, кс... May 3 2007, 10:53 DS Можно по биениям на выходе ФД вполне оценить часто... May 3 2007, 11:08 bagira_ ЦитатаА вот нельзя ли изменить конструкцию? Может ... May 3 2007, 16:44 el34 Tanya>Сначала энергия потечет в крутильную моду... May 3 2007, 21:12 DS Да похоже Таня права - чатсота крутильных колебани... May 3 2007, 23:21 DS Tanya, Вы надо мной правильно посмеялись - сейчас ... May 4 2007, 11:37 Tanya Цитата(DS @ May 4 2007, 15:37) Tanya, Вы ... May 4 2007, 12:20 DS Дело в том, что здесь не сработает приближение сос... May 4 2007, 13:07 SasaTheProgrammer Цитата(DS @ May 4 2007, 15:07) Дело в том... May 4 2007, 17:40
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
