ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ МАКСИМАЛЬНЫХ ПРОГИБОВ И СОБСТВЕННЫХ ЧАСТОТ ПОПЕРЕЧНЫХ КОЛЕБАНИЙ МНОГОСЛОЙНЫХ КВАДРАТНЫХ ПЛАСТИН С ЖЕСТКИМ ОПИРАНИЕМ ПО КОНТУРУ
Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №13(192)
Рубрика: Технические науки
Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №13(192)
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ МАКСИМАЛЬНЫХ ПРОГИБОВ И СОБСТВЕННЫХ ЧАСТОТ ПОПЕРЕЧНЫХ КОЛЕБАНИЙ МНОГОСЛОЙНЫХ КВАДРАТНЫХ ПЛАСТИН С ЖЕСТКИМ ОПИРАНИЕМ ПО КОНТУРУ
Для оценки влияния жесткости связей сдвига на частоты собственных колебаний и прогибы двухслойной составной изотропной пластины со слоями различной цилиндрической жесткости рассмотрена квадратная в плане пластинка размерами a × b = 1000 × 1000 мм. Пластина была разбита на 400 конечных элементов (сетка разбивки 20×20). Конечные элементы пластин связаны как поперечными связями, препятствующие сближению и расхождению слоёв относительно друг друга, так и связями сдвига. Жесткость поперечных связей принималась постоянной ЕАпс = 83 кН. Жесткость связей сдвига ЕАсс для всех пластин изменялась в пределах от 10-6 до 106 кН.
Результаты расчета пластин с различными граничными условиями приведены в таблице 1. По данным таблицы 1 построен график изменения прогибов и частот колебаний в зависимости от жесткости связей сдвига ЕАсс..
Таблица 1.
Результаты численных исследований
Защемлен ЖЖЖЖ |
|||||||
№ опирания |
lgEAсс |
круговая частота основного тона, ω (с-1) |
Максимальный прогиб, Wо мах (мм) |
k=Wow2/(q/m) |
отклонение k от kаналит % |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
1 |
-3 |
119,646 |
9,5 |
1,610 |
0,011 |
||
2 |
-2 |
119,656 |
9,5 |
1,610 |
0,027 |
||
3 |
-1 |
119,765 |
9,480 |
1,610 |
-0,001 |
||
4 |
0 |
120,824 |
9,290 |
1,606 |
-0,265 |
||
5 |
1 |
129,398 |
8,090 |
1,604 |
-0,384 |
||
6 |
2 |
156,952 |
5,490 |
1,601 |
-0,544 |
||
7 |
3 |
174,331 |
4,450 |
1,601 |
-0,543 |
||
8 |
4 |
177,406 |
4,280 |
1,595 |
-0,938 |
||
9 |
5 |
177,743 |
4,250 |
1,590 |
-1,258 |
||
10 |
6 |
177,776 |
4,220 |
1,579 |
-1,919 |
||
Защемлен ЖЖЖШ |
|||||||
№ опирания |
lgEAсс |
круговая частота основного тона, ω (с-1) |
Максимальный прогиб, Wо мах (мм) |
k=Wow2/(q/m) |
отклонение k от kаналит % |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
1 |
-3 |
75,99 |
21,8 |
1,490 |
-3,530 |
||
2 |
-2 |
76,006 |
21,8 |
1,491 |
-3,489 |
||
3 |
-1 |
76,453 |
21,700 |
1,502 |
-2,799 |
||
4 |
0 |
78,578 |
20,600 |
1,506 |
-2,525 |
||
5 |
1 |
93,48 |
14,700 |
1,521 |
-1,559 |
||
6 |
2 |
131,31 |
7,500 |
1,531 |
-0,899 |
||
7 |
3 |
167,654 |
4,640 |
1,544 |
-0,053 |
||
8 |
4 |
176,272 |
4,210 |
1,549 |
0,247 |
||
9 |
5 |
177,499 |
4,170 |
1,556 |
0,682 |
||
10 |
6 |
177,877 |
4,160 |
1,558 |
0,869 |
||
Защемлен ЖШЖШ |
|||||||
№ опирания |
lgEAсс |
круговая частота основного тона, ω (с-1) |
Максимальный прогиб, Wо мах (мм) |
k=Wow2/(q/m) |
отклонение k от kаналит % |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
1 |
-3 |
76,846 |
21,5 |
1,503 |
-3,514 |
||
2 |
-2 |
76,857 |
21,5 |
1,504 |
-3,486 |
||
3 |
-1 |
76,973 |
21,4 |
1,501 |
-3,645 |
||
4 |
0 |
79,599 |
20,4 |
1,530 |
-1,773 |
||
5 |
1 |
90,549 |
15,8 |
1,534 |
-1,552 |
||
6 |
2 |
124,78 |
8,44 |
1,556 |
-0,134 |
||
7 |
3 |
162,036 |
5,07 |
1,576 |
1,161 |
||
8 |
4 |
171,046 |
4,51 |
1,562 |
0,274 |
||
9 |
5 |
172,076 |
4,45 |
1,560 |
0,135 |
||
10 |
6 |
172,18 |
4,45 |
1,562 |
0,256 |
||
Защемлен ЖШШШ |
|||||||
№ опирания |
lgEAсс |
круговая частота основного тона, ω (с-1) |
Максимальный прогиб, Wо мах (мм) |
k=Wow2/(q/m) |
отклонение k от kаналит % |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
1 |
-3 |
76,287 |
22,79 |
1,570 |
0,342 |
||
2 |
-2 |
76,351 |
22,71 |
1,567 |
0,158 |
||
3 |
-1 |
76,452 |
22,64 |
1,567 |
0,113 |
||
4 |
0 |
78,182 |
21,55 |
1,560 |
-0,345 |
||
5 |
1 |
88,361 |
16,95 |
1,567 |
0,122 |
||
6 |
2 |
117,642 |
9,59 |
1,571 |
0,411 |
||
7 |
3 |
146,854 |
6,22 |
1,588 |
1,484 |
||
8 |
4 |
160,14 |
5,24 |
1,591 |
1,664 |
||
9 |
5 |
164,85 |
4,97 |
1,599 |
2,181 |
||
10 |
6 |
165,9853 |
4,94 |
1,611 |
2,968 |
||
Защемлен ШШШШ |
|||||||
№ опирания |
lgEAсс |
круговая частота основного тона, ω (с-1) |
Максимальный прогиб, Wо мах (мм) |
k=Wow2/(q/m) |
отклонение k от kаналит % |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
1 |
-3 |
67,541 |
28,15 |
1,520 |
-2,848 |
||
2 |
-2 |
67,845 |
28,13 |
1,533 |
-2,041 |
||
3 |
-1 |
68,211 |
28,010 |
1,543 |
-1,404 |
||
4 |
0 |
69,625 |
26,941 |
1,546 |
-1,194 |
||
5 |
1 |
78,624 |
21,320 |
1,560 |
-0,291 |
||
6 |
2 |
97,531 |
13,960 |
1,572 |
0,463 |
||
7 |
3 |
122,141 |
8,990 |
1,588 |
1,466 |
||
8 |
4 |
130,524 |
7,960 |
1,606 |
2,596 |
||
9 |
5 |
133,984 |
7,620 |
1,620 |
3,490 |
||
10 |
6 |
135,124 |
7,520 |
1,626 |
3,877 |
Рисунок 2.9. Взаимосвязь максимальных прогибов и частот собственных колебаний от изменения жесткости связей сдвига ЕАсс
Анализ полученных результатов показывает, что независимо от изменения жесткости связей сдвига ЕАсс фундаментальная зависимость (2.1) выполняется с точностью от -1,7764 до 3,877% для двухслойной пластины с комбинированными граничными.