Динамические характеристики и настройка виброизоляторов с билинейным гистерезисом

Исследованы динамические характеристики виброзащитного устройства с билинейной диаграммой деформирования и гистерезисным поведением в составе системы с одной степенью свободы. По результатам численного моделирования реакции системы на гармоническое воздействие построены амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) ее относительных перемещений и абсолютных ускорений. Исследованы зависимости АЧХ от предельного упругого перемещения и отношения жесткостей участков диаграммы. На основе АЧХ определены наилучшие параметры билинейного виброизолятора для снижения динамической реакции системы, а также найдены резонансные частоты нелинейной системы и частотные области успокоения.

Литература

[1] Коловский М.З. Нелинейная теория виброзащитных устройств. Москва. Наука. 1966. 317 с.

[2] Давыдов Ю.А., Мухин О.О., Заболотный В.В. Исследование механических воздействий на кожух зубчатой передачи электровозов 2(3, 4)ЭС5К. Транспорт Азиатско-Тихоокеанского региона, 2021, № 3, с. 15–19.

[3] Цысс В.Г., Сергаева М.Ю. Оптимизация параметров корабельного резинометаллического амортизатора методом конечных элементов. Омский научный вестник, 2013, № 1, с. 78–82.

[4] Цысс В.Г., Сергаева М.Ю., Любых А.М. Защита шаровых резервуаров для хранения углеводородных газов от действия сейсмических нагрузок. Газовая промышленность, 2013, № S, с. 23–25.

[5] Аверьянов Г.С., Бельков В.Н., Хамитов Р.Н. Виброизоляция оборудования летательных аппаратов. Полет, 2013, № 5, с. 37–40.

[6] Мормуль Р.В., Еременко П.П., Шайдуров А.А. Математическое моделирование и эксперимент по определению параметров напряженно-деформированного состояния эластичных опорных элементов при нестационарном тепловом нагружении. Химическая физика и мезоскопия, 2019, т. 21, № 4, с. 502–513, doi: https://doi.org/10.15350/17270529.2019.4.53

[7] Дашевский М.А., Мондрус В.Л., Сизов Д.К. и др. Особенности устройства системы виброзащиты в существующих зданиях бывшей городской усадьбы XVIII–XIX вв., входящих в комплекс зданий ГМИИ им. А.С. Пушкина. Научно-технический вестник Поволжья, 2013, № 6, с. 251–253.

[8] Ковальчук О.А., Зубков Д.А., Андреева П.И. Исследование эффективности резинометаллических виброизоляторов фирмы «Вибросейсмозащита» применительно к каркасным зданиям, возведенным вблизи тоннелей метро мелкого заложения. Вестник МГСУ, 2011, № 6, с. 335–340.

[9] ГОСТ Р 57364-2016. Устройства антисейсмические. Правила проектирования. Москва. Стандартинформ. 2017. 132 с.

[10] Радин В.П., Позняк Е.В., Новикова О.В. и др. Разработка и исследование модели здания на резинометаллических сейсмоопорах. Вестник МЭИ, 2022, № 2, с. 105–112.

[11] Калиткин Н.Н. Численные методы. Москва. Наука. 1978. 512 с.

[12] Закржевский М.В. Колебания существенно-нелинейных механических систем. Рига. Зинатне. 1980. 192 с.

[13] Kalmár-Nagy T., Shekhawat A. Nonlinear dynamics of oscillators with bilinear hysteresis and sinusoidal excitation. Phys. D: Nonlinear Phenom., 2009, vol. 238, no. 17, pp. 1768–1786, doi: https://doi.org/10.1016/j.physd.2009.06.016

[14] Dicleli M., Karalar M. Optimum characteristic properties of isolators with bilinear force–displacement hysteresis for seismic protection of bridges built on various site soils. Soil Dyn. Earthq. Eng., 2011, vol. 31, no. 7, pp. 982–995, doi: https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2011.03.005

[15] Balasubramanian P., Franchini G., Ferrari G. et al. Nonlinear vibrations of beams with bilinear hysteresis at supports: interpretation of experimental results. J. Sound Vib., 2021, vol. 499, art. 115998, doi: https://doi.org/10.1016/j.jsv.2021.115998