НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК


НОВОСИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

ISSN (печатн.): 1814-1196          ISSN (онлайн): 2658-3275
English | Русский

Последний выпуск
№2(75) Апрель - Июнь 2019

Колебания механических систем при случайных кинематических возбуждениях

Выпуск № 1 (74) Январь - Март 2019
Авторы:

Бакиров Жетписбай Бакирович,
Бакиров Мади Жетписбаевич,
Таженова Гульзада Даулетхановна,
Филиппова Татьяна Силиньевна
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2019-1-7-20
Аннотация

Работа посвящена исследованию линейных колебаний механической системы с одной степенью свободы при случайных кинематических возбуждениях. Для общего случая нестационарного воздействия задача решается методом функции Грина. Применением теории случайных функции получены общие выражения для определения математического ожидания и корреляционной функции выходного процесса. Рассмотрены нестационарные колебания системы при стационарных возбуждениях двух типов: в виде «белого шума» и экспоненциально-коррелированного процесса. Для этих воздействий определены выражения для корреляционной функции и дисперсии выходного процесса. Также определено выражение для дисперсии относительного перемещения массы. Такой режим колебаний характерен для  переходных процессов в системе. Путем увеличения времени наблюдения осуществлен переход к установившемуся режиму колебаний системы.



Спектральным методом решена задача о стационарных колебаниях системы при стационарных случайных кинематических воздействиях. Полученное решение использовано для определения вероятностных характеристик колебаний подвески автомобиля от воздействия случайного микропрофиля дороги. При этом кинематическое воздействие представлено случайными процессами двух видов: экспоненциально-коррелированным процессом и косинусоидальным процессом. На основе решения задачи могут быть получены общие соотношения для определения спектральной плотности и корреляционной функции динамической составляющей силы в подвеске.



Полученные в работе результаты могут быть использованы при расчете и проектировании систем виброзащиты оборудования и рабочих мест от случайных кинематических воздействий, а также для оценки погрешности показаний приборов и аппаратуры, установленных на основаниях, испытывающих случайные вибрации.


Ключевые слова: случайные колебания, динамическая модель, кинематическое воздействие, функция Грина, корреляционная функция, спектральная плотность, дисперсия, спектральный метод, виброзащита

Список литературы

1. Динамические свойства линейных виброзащитных систем / под ред. К.В. Фролова. – М.: Наука, 1982. – 205 с.



2. Вольперт Э.Г. Динамика амортизаторов с нелинейными упругими элементами. – М.: Машиностроение, 1972. – 136 с.



3. Крюкова И.В., Ургалова Г.Б. Исследование колебаний системы с двумя степенями свободы при кинематическом возбуждении // Сборник трудов 52-й научно-технической конференции МИРЭА. – М., 2003. – C. 88–94.



4. Kotera T., Shintani M. Chaotic and periodic motions in a vibro-impacting system // JSME International Journal Series C. – 2003. – Vol. 46, N 2. – P. 659–665.



5. Рыков А.А. Юрьев Г.С., Ненев Ю.В. Пассивная виброзащита и автоматическое управление // Вестник машиностроения. – 2006. – № 6. – C. 24–25.



6. Мондрус В.Л., Смирнов В.А. Численное моделирование систем виброзащиты трансмиссионного электронного микроскопа // Промышленное и гражданское строительство. – 2012. – № 6. – С. 48–49.



7. Голощанов В.М. Виброзащитные системы в вероятностном поле нагружения. – Пенза: Изд-во Пенз. технол. Акад., 2006. – 135 с.



8. Болотин В.В. Случайные колебания упругих систем. – М.: Наука, 1979. – 336 с.



9. Светлицкий В.А. Случайные колебания механических систем. – М.: Машиностроение, 1991. – 320 с.



10. Диментберг М.Ф. Нелинейные стохастические задачи механических колебаний. – М.: Наука, 1980. – 368 с.



11. Бакиров Ж.Б. Вероятностные методы расчета элементов конструкций. – Караганда: КарГТУ, 2001. – 186 с.



12. Kundu A., Adhikari S. Transient response of structural dynamic systems with parametric incertainty // Journal of Engineering Mechanics. – 2014. – Vol. 140, iss. 2. – P. 315–331.



13. Namachchivaya N. Random dynamical systems: addressing uncertainty, nonlinearity and predictability // Meccanica. – 2016. – Vol. 51, iss. 12. – P. 2975–2995.



14. Sun W., Zhou J., Gong D. Random vibration analysis on vertical vehicle-track coupled system with Timoshenko beam model // Chinese Journal of Mechanical Engineering. – 2014. – Vol. 50, iss. 18. – P. 134–141.



15. Таженова Г.Д. Виброзащита объекта при импульсных кинематических воздействиях // Труды Международной научной конференции: «Наука и образование – ведущий фактор стратегии «Казахстан – 2030». – Караганда, 2009. – Вып. 2. – C. 273–276.



16. Бакиров Ж.Б., Таженова Г.Д. Имитационное моделирование систем виброзащиты колесного транспорта // Труды Международного симпозиума «Информационно-коммуникационные технологии в индустрии, образовании и науке». – Караганда, 2010. – Ч. 1. – С. 90–93.



17. Бакиров Ж.Б., Таткеева Г.Г., Ахмедиев С.К. Виброзащита оператора транспортных средств // Научный вестник НГТУ. –  2014. – № 2. – С. 7–19.



18. Бакиров Ж.Б., Бакиров М.,Ж., Таженова Г.Д. Расчет систем виброзащиты при случайных воздействиях // Труды Университета. – Караганда: КарГТУ, 2015. – № 2. – С. 91–94.



19. Болотин В.В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. – М.: Стройиздат, 1981. – 351 с.



20. Яценко Н.Н. Колебания, прочность и форсированные испытания грузовых автомобилей. – М.: Машиностроение, 1972. – 372 с.

Для цитирования:

Колебания механических систем при случайных кинематических возбуждениях / Ж.Б. бакиров, М.Ж. Бакиров, Г.Д. Таженова, Т.С. Филиппова // Научный вестник НГТУ. – 2019. – № 1 (74). – С. 7–20. – DOI: 10.17212/1814-1196-2019-1-7-20.

For citation:

Bakirov Zh.B., Bakirov M.Zh., TAzhenova G.D., Filippova T.S. Kolebaniya mekhanicheskikh sistem pri sluchainykh kinematicheskikh vozbuzhdeniyakh [Vibration of mechanical systems under random kinematic action]. Nauchnyi vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universitetaScience bulletin of the Novosibirsk state technical university, 2019, no. 1 (74), pp. 7–20. DOI: 10.17212/1814-1196-2019-1-7-20.

Просмотров: 228