The aim of this paper is to analyze the influence of values and radius of an additional mass ring on the continuous distribution of mass of a clamped circular plate of linearly variable thickness. The linear theory of thin plates is used for description of small buckling vibrations. The authors applied the partial discretization method which is based on the discretization of the continuous mass and continuous buckling rigidity function. It is also based on the method of Cauchy's influence function, which gives particularly exact effects for distributed-continuous systems such as that presented in this paper. It is shown that an approximate result leads to the exact value with the discretization degree of less than~5, and it is not dependent on the value and radius of the concentrated mass. Exact results of calculations lead to accurate values discovered by Conway for plates of linearly variable thickness without an additional mass and to accurate values discovered by Roberson for plates of constant thickness with the mass concentrated in the center.
PL
W pracy zbadano wpływ wartości i promienia dodatkowej masy pierścieniowej występującej w ciągłym rozkładzie masy płyty o liniowo-zmiennej grubości. Pominięto przy tym wpływ pierścienia masowego na sztywność giętną płyty. Zastosowano liniową teorię cienkich płyt do opisu małych drgań giętnych. Zastosowana metoda dyskretyzacji polega na dyskretyzacji masy ciągłej płyty i pozostawieniu ciągłej funkcji sztywności. Bazuje ona na metodzie funkcji wpływu Cauchy'ego, która daje szczególnie dobre efekty dla układów dyskretno-ciągłych. Pokazano, że rozwiązanie przybliżone zbiega do wartości ścisłej już przy stopniu dyskretyzacji mniejszym niż 5, niezależnie od wartości i promienia rozłożenia masy skupionej. Uzyskane wyniki obliczeń zmierzają do ścisłych wartości uzyskanych przez Conway'a dla płyty o liniowo-zmiennej grubości bez dodatkowej masy i do wyników Robersona dla płyty o stałej grubości z dodatkową masą skupioną w środku symetrii.
The paper presents an overview of methods of measuring the frequency of vibration. Harmonic or random excitations are commonly used methods for this purpose. The classic method of harmonic excitation involves the use of sinusoidally variable, frequency-modulated excitation. In the case of study of structural dynamics, a special significance deserves to be attached to the shock pulse method (SPM), in which short shocks function as a way of excitation of vibration, and the fact that this method does not require the use of complex measurement systems is one of its obvious advantages. The paper demonstrates that when measuring frequency of vibrations of thin plates and membranes with piezoelectric sensors, disregarding the influence of their weight, which may comprise from 0.05 to 0.03 in relation of weight of the plate, may result in considerable errors in the method, in the range of 5-10%. In such cases, negative approximations should be considered whose values in this study were calculated using analytical method of influence function and a numerical method of finite elements (FEM).
PL
W pracy przedstawiono przegląd metod pomiaru częstości drgań. Powszechnie stosuje się metody wymuszenia harmonicznego lub losowego. Klasyczna metoda wymuszenia harmonicznego polega na stosowaniu sinusoidalnie zmiennego wymuszenia z modulowaną częstotliwością. W przypadku badania dynamiki konstrukcji na szczególną uwagę zasługuje metoda impulsowa, w której jako wymuszenie drgań stosuje się krótkotrwały udar. Jej niewątpliwą zaletą jest to, że nie wymaga ona stosowania złożonych układów pomiarowych. Uzasadniono, że w przypadku pomiaru częstości drgań cienkich płyt i membran czujnikami piezoelektrycznymi nieuwzględnienie wpływu ich masy, która może stanowić od 0,05 do 0,03 w stosunku do masy płyty, prowadzi do znacznych błędów metody, w granicach 5-10%. W takich przypadkach należy uwzględnić poprawki ujemne, które w niniejszej pracy zostały obliczone metodą analityczną funkcji wpływu oraz numeryczną elementów skończonych.
W pracy przeanalizowano promieniowanie dźwięku przez drgającą płytę pierścieniową umieszczoną w prowadnicy przymocowanej do płaskiej i nieograniczonej odgrody. Wyznaczono wskaźnik kieruńko-wości promieniowania płyty w strefie Fraunhoffera za pośrednictwem w-tego modu drgań osiowo-symetrycznych oraz wyznaczono funkcję charakteryzującą promieniowanie dźwięku przez płytę, a także zamieszczono odpowiednie charakterystyki częstotliwościowe. Przebadano procesy czasowo-harmoniczne z wykorzystaniem liniowego modelu płyty wg Kirchhoffa-Love'a. Omówiono wpływ specyficznych warunków brzegowych płyty na wytwarzane pole akustyczne oraz wskazano możliwości praktycznego ich wykorzystania do redukcji hałasu w obiektach przemysłowych, w urządzeniach powszechnego użytku oraz w systemach nagłośnienia.
EN
The main aim of this study is to analyze the sound radiation of vibrating guided-guided annular plate embedded in a flat infinite baffle. The directivity pattern has been determined for the n-th axisymmetric modę of the plate valid in the Fraunhoffer zone. A function characterizing the sound radiation of the plate has been found and some corresponding freąuency characteristics of the plate's directivity pattern have been presented. Some time-harmonic processes has been exa-mined using the Kirchhoff-Love model of a plate. The influence of the specific boundary conditions on the resultant acoustic field has also been discussed and several possibilities of its practical use in noise control systems, industry, common use and sound amplification systems have been pointed out.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The problem of the vibration of an axially symmetrical thick circular non-prismatic plate subjected to an axially symmetrical aperiodic normal load is solved in this paper. The plate rests on an inertial elastic half-space and is joined to the foundation by bilateral constrains. The problem is solved by the approximation method, using Chebyshev series. As a result, closed analytical formulas for the coefficients of an infinite system of equations for calculating the Laplace transforms of the sought solution’s coefficients – the passive foundation pressure function and the displacement function – are obtained. In order to illustrate the proposed method, the problem of the vibration of the plate under a uniformly distributed aperiodic load is solved. The inverse transform is calculated using the Zakian method.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.