毕业设计外文翻译-排完版(完整)

1、河南科技大学毕业设计1722图 318 地震仪频 率响应谐波的基准线 地震仪频率响应谐波的基准线。 打开实验仪器并记录两倍重力加速度反应下的改变结果考 虑 到 实 验 结 果 的 谐 波 如 试 验 仪 器 假 设 一 样 ，位 移 公 式 提 供 了 证 据： vg(t) vg0 sint。公式成立的话， g(t)2vg0 sin t和有效荷载是2peff m 2vg0 sin t。与公式 (322) 一致 ，其振 幅位移关 系表 达 式如 下表示：2vg02Dm vg0p g0 Dk其函数 关系 2D在 上图 310 已经 表达 出 来， 假设 那样的 话， 2D 明 显 是 基 本 恒

2、定 的 。 其 频 率 的 比 值 和 抑 制 比 值 分 别 是 1 和 0.5。因此，合理的抑制其反应，并在高频率下为其提供动力，其 基 准 线 的 位 移 ，在 一 定 程 度 上 还 是 成 一 定 比 值 的 。例 如 ：在 测 量 中 如 运 动 时 ，它 将 满 足 位 移 的 计 量 ，其 振 幅 适 用 于 大 大 增 加 降 低 自 身 频 率 的目的，例如：弹性限度内弹力的抗挠性和/或者增加其惯性的大小35独立的振动尽管独立振动的物体太多以至于被人们在这里讨论，其基本准则 相 关内容 将展 示在 眼前 ，包括 两大 问题 方 向：( 1)预防有 害的 振动 ， 在 支 撑

3、 结 构 的 部 位 由 于 振 动 的 迫 使 ，其 振 动 来 源 于 开 动 着 的 设 备 。对 于一些敏感的仪器预防有害的独立振动，将归咎于他们的支撑结构！第一 个用图 阐明 的是图 311， 是其 转动 的 机器 制造 的振动 垂直 的 力 posi n 2，其 来自 于 不平衡的 转动 部 位假 如机 械 是安 装在 如图 3 11 所示 的 SDOF弹性 的阻 尼器 支撑系 统，其 稳 定状态的相对的 位移 频率响应如下式所示：vp(t) po Dsin( t ) k公 式 3 41 )D 由公式 (3 24)定义。这 是结果的假 设， 当 然， 与系 统的运 动支 持 关系，

4、 其支 撑运 动导 致总反 应力 f(t)是 可以忽略不计的 。(t) p0 sin tv(t)ffs f图 ：3 11荷 载 作 用 下 的 SODF 独 自 振 动 系 统运 用公式 ，( 3 41 )和 其第一次导数，其弹 性和 阻尼反 应力可推导得： fS(t) kv(t) p0 D sin( t )fS(t) cv(t) p0 cp0D cos( t ) 2 p0D cos( t ) k因 此 ，这 两 个 力 是 相 互 垂 直 的 ，不 协 调 的 ！明 显 ，其 总 的 基 准 线 力 振 幅如下所示：2 2 1/2 2 1/2fmax (t) fS,max(t)2 f D,m

5、ax (t )2p0D 1 2 2因 此 ， 最 大 值 的 比 率 基 准 线 力 由 振 幅 已 知 的 ( TR) 支 撑 体 系 力 所 给 ， 所以：TR fmax (t) D 2 2 (3-44) po第 二 种 独 立 的 振 动 情 况 是 很 重 要 的 ，如 图 示 .3 12 所 示 ，其 谐 波 提 供 支 撑运 动 vg(t)力是一 个 稳 定的 状 态， 其 相 对的 位 移 表示： vp(t) vg0 2D sin( t )和 公式(321)和(340)一 致的 公 式，增加其运动矢 量地去 支持运动vt(t) vg0 1 2 2 D sin( t )(3 46)

6、在 这个公式 中角 度 不是特殊 感兴趣 讨论 的 。因 此，假如 其可变 速 性 在 这 个 情 形 中 ，被 定 义 为 振 幅 的 比 率 ，在 总 的 运 动 中 有 大 量 的 与 之 一致的 基数 ，可 变速性 表达 式可 以由公 式( 347)，例 如：tTR vmax D 1 2 2( 3 47 )vg0vt(t)vt(t) vg (t) v(t)vt(t) vg0 sin t图 312 SDFD 独立振 动系统（支撑激振）记录可变速性的关系同样也是适用于加速度比率 vtm a x/ vg m，ax 因为2max vg这和可变速性关系如公式. （344）和（347）给出来也是

7、一样 的， 他 们相 同的 表达独 立系 统振动可变 速性的方式， 同样也 使用于他们所处环境所描述的。其机械运作的频率比值被简单概 要如图示.313 所示的（离散阻尼数值）。在频率的比率为 2 记录 下所 有曲线 通过 的所 有点。因 为这 些都是些清 楚的重要特征 ， 当2增加 有效 的独 立 振动 系统 ，将 增加 其阻 尼 。然而当2增加 其阻 尼将降低其 有效 性。其 可 变性 的值2是 通常 比2低的多，所以必须提高其在高频率的比率下先进的操作方式。这 是不 经常 可能的，然 而，因为在 许多情况中，系 统必 须在2一定的 时间 间隔以 下运行。在 一些 实际 情况 下 ，运 行接

8、近1将会引起共鸣。接 下来，将用几个图解的例子，解释他们的关系条件： 例 子 E3-2.混 凝 土 桥 梁 的 支 座 在 一 些 情 况 下 ，挠 度 发 展 归 咎于其变形，假如桥梁由一系列的同样跨度连续的支座组成，这些 变形 将因 为一些车辆 以匀 速通过桥梁的简 谐的振动引起的 。当然 ， 车将被改造为独立的振动系统，使其弹性和冲击的吸收，将有助 于限制又车辆运输引起的变形.图 示 E3 1 显 示 在 理 想 化 的 模 型 下 的 体 系 ， 车 辆 重 4, 0l0b0 1.k8和g1其4 弹性的抗挠度由试验可得，图示每增加 100lb 45.36kg 将 引 起 0.08in

9、3.05cm 的 挠 度 变 化 。 桥 梁 的 外 形 变 化 ， 由一个正 弦曲线 表达出来，其波长（梁, 钢桁的支架）为 40ft 12.2cm 和一个单一的振幅1. 2in 3. 0c5m。从这些数据还是可以 得到的，可以预测车子当其运行速度高达 45mph 72.4km/hr 垂直方向稳 定性 ，假设其阻 尼有 40的 折 减。 在这个例子里，其可变性可由公式. （347）给出；因此，其 垂直方向的振幅是：W 4,000lbkvt (t)Speed 45mph22k1.2in40ft图 E3-1 理 想 化 的 车 辆 行 驶 通 过 不 平 坦 的 场 地 当 车 行 驶 的 速

10、度 达 45mph 66ft /sec ， 激 振 周 期 为40ft66 ft / sec0.606sec然而，其车辆的自然周期为：2WT 2 0.572sec kg因 此，T/TP 0. 572 / 0. 606 0，. 和当0.4其 振幅的 特征 曲线 为vmt ax 1.2(1.642) 19.7in 5.00cm我们也 研究 车辆 在没 有阻尼 的下 (0)， 其振幅 是：1 1.21 2 0.1110.9in 37.7cm这 是 超 越 了 弹 性 的 振 幅 ，当 然 ，还 是 有 一 定 的 探 讨 意 义 的 ，同 时 它 也 证明了，在路表面运动振动函数的重要性！当 设计

11、独立 振动的 系统 的同时，其 运 行在 临界 函数 表 达为 2， 它 方便的 表达 SDOF系统的行 为，独立体 系效 率胜于可变 性。 其数量 可以被定义为：IE 1 TR( 3 48)IE 1 代表着完 成独立 接近 于只 有 和 IE 0 代表着没 有独 立 ，其在2才发生 。当函数 低 于临界函数 的时 候，大多数 的运动都可能发生扩大;因此，通常独立振动只能发生在当系统处于临界 函 数 大于 2的 时候。既 然 这样 ，这 独立系 统必 须 尽可 能的 有 小的 阻尼。因 为小 的阻 尼，其可 变速性可以 由公 式.( 344)或 者(347) 给 出 ， 取 代 公 式 .(3

12、-24),其 相 近 的 关 系 可 以 表 达 为 ：TR 1/( 2 1)( 3 49 )其独立事件效率因为：IE ( 2 2)/( 2 1)(3 50)为 了 2解决它们之间 的关 系， 包括了 其相 反形 式2 (2 IE) /(1 IE) ( 351) 计 算得 2 2/ 22(m /k ) W2( kg/ ) 2st( g /，g)是重力加 速度 ， st是静态的挠度，由 恒荷载 W作用在弹性装置上，公 式.（351）可 以 表达为下面这个公式：f 1 g 2 IE f 2 2 st 1 IE0 IE 1频 率 f 由赫 兹 确 定（ 周 期 / 秒），这 个 表达 ，来 源 于

13、图 示 静 态的 挠 度 st在 图 .3-14 所 示 独 立 系 统 功 率 为 不 连 续 离 散 函 数 IE 。 在 了 解 其 表 达 的 频 率 激 振 f 后 ， 可 以 直 接 确 定 其 曲 线 如 下 面 图 3 14 所 示 的 ， 支 持 其挠度 st要 求达到 想达 到的 独立振 动水 平的 功率（ IE），当然 ，这个独立的振动系统还必须具有很少的阻尼。还有这个独立振动系统， 还必须有效的确保其具有弹性。图 3 14 独 立 系 统 的 设 计 表 格例 子 E3-3往复性机械重达 20,000lb 9.072kg 由我们熟悉的垂直导向函数推导来 的，当其开动时振

14、幅 500lb 2 2 6.k8g高达 40HZ，。为了限制其振动超过 建 筑 的 共 振 周 期 ，所 以 这 个 设 备 必 须 要 安 装 ，它 必 须 支 持 在 每 个 转 角 处 安 装 有 直 角 弹 性 支 座 。设 计 者 想 知 道 其 支 撑 的 强 度 ，将 被 要 求 每 个 弹性力限制总的函数力从这个机械传递到另一个建筑是 80lb 36.3kg在这个例子里可传递性是 TR 80 / 500 0.16协调各自独立的功率 IE 1 TR 0.84。 从图 表.3-14 可以知 道 f 40HZ 和 IE 0.84， 可 以求 出 来 st 是 0.045in 0.11

15、4cm ; 因 此 ， 必 须 要 求 其 弹 性 限 度 内 的 抗 挠 性 K 为：k 4Wst 4 200.045 111kips/in 19.823kg/cm36估计粘性阻尼的比率在前 述中 我 们讨 论到 SDOF系 统的 动态反应， 它已经假设了物 体由 大 量 的 弹 性 支 座 组 成 ，弹 性 限 度 内 的 抗 挠 性 和 粘 性 阻 尼 是 被 我 们 所 知 道 的 。虽 然 在 许 多 情 况 下 ，大 量 的 和 弹 性 限 度 内 的 抗 挠 性 可 以 求 得 的 ， 使 用 相 当 容 易 简 单 的 物 理 情 况 去 考 虑 的 或 者 简 单 去 表 达

16、 ，其 讨 论 将 在 第 八 章 中 涉 及 。其 通 常 不 容 易 确 定 其 可 行 性 的 阻 尼 系 数 ，因 为 在 大 多 数 实 际 的 系 统 中 机 械 机 座 的 能 量 损 耗 很 少 被 考 虑 到 ！但 事 实 上 ，可 能 实 际 机 械 能 量 损 耗 比 简 单 的 粘 性 的 （ 与 速 度 成 比 例 ）， 阻 尼 力 已 经 被 假 设 SDOF公式 表示 为平衡运动 。但 是其通常可 能使用试验的方 法， 进 而 近 似 的 确 定 公 式 粘 性 阻 力 性 质 ！简 单 的 解 决 方 法 通 常 被 用 于 目 前 下列部位的用途： 自由振动能

17、量损耗的方法这是通常 通 过试 验确 定 用在 粘性 阻尼 比 值 最 简单的 和最 常 用的 方 法 。通 过 各 种 方 法 当 系 统 被 安 置 在 一 个 自 由 振 动 时 ，当 阻 尼 的 比 率 可 以 由 m 连 续 的 周 期 两 个 最 高 点 确 定 。如 第 八 章 所 示 ，其 阻 尼 的 比 率 可以评价使用如下式：mmm m （公 式 353）2 m（ / D） 2 m公式里: m In（vn / vn m）相当于对数经过 M周期后减缩率和 ， D各 自 分 别 为 无 阻 尼 和 有 阻 尼 周 期 循 环 。对 于 阻 尼 比 较 小 的 数 值 ，其 大

18、概 的 关系如 公式（ 353）所 示，当0.2时其 误差仅能为 2。解 决自由 振 动 的 主 要 方 法 是 ，其 设 备 和 所 使 用 仪 器 的 要 求 是 最 小 的 ；其 振 动 可 以 引 进 方 便 的 方 法 和 仅 相 对 于 位 移 振 幅 ，必 须 先 确 定 ！假 如 阻 尼 值 如 以 前 假 定 是 精 确 地 接 近 线 性 的 粘 性 方 式 ，一 个 连 续 的 周 期 通 过 使 用 公式.（353）将 产生相同的阻尼比率。然而，其 经常获得由振幅决 定 的阻尼 的比 率，例 如 ，m为早 期高振幅独立振 动下 连续周期的 一部 分反应，振幅比率在反应阶

19、段的后期将产生不同较低的 m 周期连续 性。通常，其常出现在阻尼比率下降并伴随着各自自由振动的振幅。 注意通过振幅依靠阻尼的比率来预测其动力的反应。图 3 15 共鸣放大率的方法这种方法是确定粘性阻尼比率在稳定状态下放大率最基本的测量 方 法 ，各 自 相 对 位 移 反 应 通 过 宽 的 范 围 包 括 一 些 自 然 的 频 率 时 ，来 自 离 散 谐 函 数 振 幅 下 的 荷 载 p0 和 在 激 振 离 散 函 数 频 率 。绘 图 器 再 次 测 量 其 频 率 时 ，提 供 一 个 频 率 反 应 曲 线 图 表 ，如 图 .3-15 所 示 。从 其 频 率反应最高点曲线表

20、可以看出其典型的最小的阻尼，其结构相当狭 小 ，在 其 最 高 点 邻 近 通 常 必 须 缩 短 其 不 连 续 频 率 的 间 距 ，为 了 得 到 更 好的变形曲线。如公式. （332）和（333）所示，通常是动力扩 大倍率的最大值 Dmax max/ 0并确定其激振频率 1 2 2和已经给 定 的 Dmax 1/ 2 1 22 ；然 而 ，由 于其 阻 尼的 函数 在 实际 范围影 响，可以使 用其接近的关系 Dmax D( 1) 1/2 。其阻尼比率可以 由下面 试验数据得出：0/23 54)确定其阻尼比率的的方法要求使用一个简单的试验仪器去确定频 率的离散函数动力反应的扩大倍数和相

21、当简单的动力荷载设备；从 而 ，获 得 静 力 位 移 0 ，现 实 的 问 题 可 能 因 为 典 型 的 谐 函 数 荷 载 系 统 在 零 频 率 下 产 生 荷 载 。总 的 概 括 指 出 ，现 实 的 系 统 其 阻 尼 频 率 对 于 振 动 依 靠。假 如那 样的话，其值 包括公 式. ( 354)依靠振动谐函 数荷 载 适 用 于 p0 。动 力 分 析 目 的 当 详 细 说 明 其 接 近 确 切 涵 义 时 ，这 依 赖 必 须 考 虑 在 内 。半功率和带宽法从公式.(322)显然的可以看出， (p0/k) 0，频率灵敏度 曲 线 vs. 如 图 .3 15 所 示

22、形 状 ， 它 由 体 系 一 定 数 量 的 阻 尼 控 制 ；因 此 ，其 尽 可 能 的 从 许 多 不 同 的 物 体 的 曲 线 中 导 出 阻 尼 比 率 ，最 便 利 的 方 法 是 半 功 率 法 和 带 宽 法 ，通 过 频 率 可 以 确 定 其 阻 尼 比 率 ， 反 应 的 振 幅 减 少 至 其 的 1/ 2倍 ， 其 最 高 值 是 m ax：起决定 性作用 的频率 关系是通 过公式 .(3-22) 获得 稳定的振幅 相等的1/ 2倍，其最高值通过公式. (333)求得，所以，通过设 置:(1 2)2 (2 )2(1/ 2) 1/2 1 2 ( 3-55 )用方格法放大图画使两边的相等和解决作为二次方程式的结果 2可由下式得出：3 56)对于阻尼的最小值在实际中还是比较有探讨意义的，其屈曲时 的频率比率为：1减去 2， 如下 ：2121223 58)1加 2，如 下：3 59 )2 1 2(1 2) 2结合公 式. ( 358)和 公式 .(3-59)3 56 )式 中 f1和 f2 都 是频 率 在 振 幅反 应 相等 1/ 2 倍 的 情况 下振 幅 最大 值 。不管