Исследование колебаний предварительно напряженных пластин (20.10.2009)
Автор: Хрупов Андрей Александрович
Здесь индекс “1” относится к параметрам горизонтальной пластины, а индекс “2” - к вертикальной. Используя метод декомпозиции, получим частотное уравнение вида: Третья глава Некоторые задачи вынужденных колебаний предварительно напряжённых пластин. п.1 Нормальный удар по поверхности пластины, шарнирно опёртой по Рассмотрим задачу о вынужденных колебаниях предварительно напряжённой прямоугольной упругой пластины, шарнирно опёртой по контуру. При решении задачи будем пользоваться приближённым уравнением вида: - частное решение неоднородного уравнения. Общее решение однородного уравнения при заданных граничных условиях можно представить в виде: - частоты собственных колебаний. Частное решение будем искать в виде: Правую часть уравнения (3.1.1) разложим по собственным функциям: Подставим (3.1.4) в (3.1.1.), получим: решение которого представим в виде: Для определения Cj, - воспользуемся методом вариаций. Общее решение уравнения (3.1.1) будет иметь вид: п.2 Нормальный удар по поверхности прямоугольной пластины, имеющей различные граничные условия. Вынужденные колебания пластины описываются уравнением вида: - коэффициенты, обозначенные в главе 1. Решение (3.2.1) будем искать в виде: - произвольное. Тогда считаем, что правую часть уравнения (3.2.1) можно представить в обыкновенное дифференциальное уравнение: Решение однородного уравнения (3.2.4) известно: Для определения частного решения уравнения (3.2.4) используем метод вариации произвольных постоянных. Следовательно, общее решение уравнения (3.2.4) имеет вид: - определяются из граничных и начальных условий. п.3 Собственные колебания двух пластин, пространство между которыми заполнено упругой средой. удовлетворяющего волновому уравнению: и следующим граничным и начальным условиям: - безразмерные величины прогиба верхней и нижней пластины. Решение уравнения (3.3.1) будем искать в форме Даламбера Используя закон Гука и соотношения (3.3.2), выразим нормальное напряжение через функции прогиба: соответственно, имеем уравнения: - оператор, зависящий от x. После проведения необходимых преобразований, получим . (3.3.11) Тем самым задача о вынужденных колебаниях двух упругих пластин, пространство между которыми заполнено упругой средой, аналитически полностью решена. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ На основе математического подхода к задаче о колебаниях упругих и вязкоупругих ограниченных средах плоских элементов (типа пластин) поставлена задача о выводе общих уравнений колебаний предварительно напряжённой трансверсально-изотропной однородной пластины. Получены общие уравнения поперечных колебаний ограниченных пластин, и затем получены приближенные уравнения поперечных колебаний конечного |