Про коефіцієнт динамічності системи з кусково-лінійною силовою характеристикою

Анотація

Для спрощення аналізу міцності елементів конструкцій при дії імпульсних динамічних навантажень в інженерних розрахунках використовують коефіцієнт динамічності. Цей коефіцієнт не залежить ні від параметрів системи, ні від величини динамічного навантаження, і для лінійних систем він дорівнює двом. У нелінійних системах він приймає інші значення. Значення коефіцієнта динамічності залежить від жорсткості нелінійної системи і у випадку жорсткої силової характеристики він менше двох, а у випадку м’якої характеристики він більший двох. Метою статті є обчислення коефіцієнта динамічності системи з кусково-лінійною характеристикою пружності при дії миттєво прикладеною сталої сили. У статті розглянуто визначення коефіцієнту динамічності для системи з кусково-лінійною характеристикою жорсткості. Встановлено, що від величини прикладеної сили можливі три випадки навантаження. Перший з них відповідає дії порівняно «малої» сили. У цьому випадку маємо лінійну систему, бо не деформується додаткова пружина жорсткості і коефіцієнт динамічності дорівнює двом. Другий варіант навантаження маємо для «середнього» значення сили. Для нього коефіцієнт динамічності менше двох, і при цьому він залежить від параметрів механічної системи та величини прикладеної сили, що і підтверджується наведеними розрахунками. В третьому випадку «порівняно великої сили» він також я і в другому випадку менше двох. Але, на відміну від лінійної системи він залежить від коефіцієнтів жорсткості пружин, величини зазору і величини прикладеної сили. Доведено, що для кожного з варіантів навантаження системи з кусково-лінійною характеристикою пружності при деформуванні додаткової пружини коефіцієнт динамічності менше двох. Зі збільшенням миттєво прикладеного навантаження коефіцієнт динамічності зменшується і при деформуванні додаткової пружини він менше двох, що властиво нелінійним системам з жорсткою силовою характеристикою.