- PII
- 10.31857/S0032823523040021-1
- DOI
- 10.31857/S0032823523040021
- Publication type
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 87 / Issue number 4
- Pages
- 649-660
- Abstract
- The oscillatory process of a rod system of arbitrary shape under shock interaction with a falling load is considered. The system may consist of a large number of rods connected to each other rigidly or pivotally, and striking is assumed to be one of the core elements, thus causing a complex oscillatory process. As an example, vibrations of a rigidly sealed statically indeterminate flat two-post frame experiencing a drop of a load of a given mass and pre-impact velocity are simulated. One of the vertical pillars of the frame has an initial curvature, the presence of which affects the maximum amplitude of transverse vibrations arising from impact. The impact of the load on the frame crossbar is modeled taking into account the deformation in the contact area, which is justified from the point of view of the accuracy of the calculations, because otherwise the magnitude of the impact force will be overestimated. When modeling the impact interaction of the load and the rod system under consideration, it is assumed that the falling load has the shape of a cylinder with a certain length of the generatrix. Linearization of the relationship between force and deformation of cylindrical surfaces is used. The proposed method of modeling the amplitude of transverse oscillations makes it possible to further study the characteristics of the oscillatory process depending on the mass of the falling load and its pre-impact velocity, as well as on the configuration of the rod system. The relevance of the work for calculations of structural elements of various purposes experiencing impact is emphasized, since the presented model can be used for engineering calculations of a wide class of core systems.
- Keywords
- стержневая система рама стойка ригель прогиб колебательный процесс груз скорость масса деформация моделирование
- Date of publication
- 01.04.2023
- Year of publication
- 2023
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 28
References
- 1. Филиппов А.П. Колебания деформируемых систем. М.: Машиностроение, 1970. 732 с.
- 2. Лаврентьев М.А., Ишлинский А.Ю. Динамические формы потери устойчивости упругих систем // Докл. АН СССР. 1949. Т. 65. № 6. С. 112–119.
- 3. Малый В.И. Длинноволновое приближение в задачах о потере устойчивости при ударе // Изв. АН СССР. МТТ. 1972. № 4. С. 138–144.
- 4. Малый В.И. Выпучивание стержня при продольном ударе. Малые прогибы // Изв. АН СССР. МТТ. 1973. № 4. С. 181–186.
- 5. Малый В.И. Выпучивание стержня при продольном ударе. Большие прогибы // Изв. АН СССР. МТТ. 1975. № 1. С. 52–61.
- 6. Малышев Б.М. Устойчивость стержня при ударном сжатии // Изв. АН СССР. МТТ. 1966. № 4. С. 137–142.
- 7. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. М.: Физматгиз, 1959. 474 с.
- 8. Абрамов А.Б., Абрамов Б.М. Определение усилий при продольно-поперечном ударе // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1975. № 9. С. 58–64.
- 9. Тарасов В.Н. Об устойчивости подкрепленных арок // Вычисл. мех. сплошных сред. 2019. Т. 12. № 2. С. 202–214.
- 10. Бриккель Д.М., Ерофеев В.И., Леонтьева А.В. Распространение изгибных волн в балке, материал которой накапливает повреждения в процессе эксплуатации // Вычисл. мех. сплошных сред. 2020. Т. 13. № 1. С. 108–116.
- 11. Саркисян С.О., Хачатрян М.В. Построение модели изгиба микрополярных упругих тонких стержней с круговой осью и ее реализация методом конечных элементов // Вычисл. мех. сплошных сред. 2020. Т. 13. № 3. С. 256–268.
- 12. Szmidla J., Wiktorowicz J. The vibration and the stability of a flat frame type Г realizing the Eulers load taking into account the vulnerability of the structural node connecting the pole and the bolt of the system // Vibrations in Phys. Syst. 2014. V. 26. P. 297–304.
- 13. Szmidla J. Vibrations and stability of T-type frame loaded by longitudinal force in relation to its bolt // Thin Walled Struct. 2007. V. 45 (10–11). P. 931–935.
- 14. Sochacki W., Rosikon P., Topczewska S. Constructional damping mounting influence on T type frame vibrations // J. Vibroengng. 2013. V. 15 (4). P. 1866–1872.
- 15. Tomski L., Przybylski J., Szmidla J. Stability and vibrations of a two-bar frame under a follower force // Zeit. Ang. Math. Mech. 1996. V. S5. Iss. 76. P. 521–522.
- 16. Чудновский В.Г. Методы расчета колебаний стержневых систем. Киев: Изд-во АН УССР, 1952. 403 с.
- 17. Битюрин А.А. Моделирование амплитуды поперечных колебаний однородного стержня при ударе о жесткую преграду с учетом собственного веса // Вестн. Пермского НИПУ. Механика. 2018. № 2. С. 16–23.
- 18. Битюрин А.А. Моделирование максимального прогиба ступенчатого стержня, имеющего начальную кривизну при ударе о жесткую преграду // Изв. РАН. МТТ. 2019. № 5. С. 131–141.
- 19. Битюрин А.А. Моделирование максимальной амплитуды поперечных колебаний однородных стержней при продольном ударе // Изв. РАН. МТТ. 2021. № 2. С. 98–109.
- 20. Писаренко Г.С. Справочник по сопротивлению материалов. Киев: Наук. думка. 1988. 736 с.
