Zadanie 10.6.7: Badanie rezonansowe łopatki silnika na wzbudniku drgań

Punkty
2 pkt
Dział
Ruch drgający · Drgania tłumione i wymuszone. Rezonans
Trudność
Poziom trudności: łatwe

Treść zadania

Podczas pracy urządzeń mechanicznych powstają drgania wymuszone, które mogą negatywnie wpływać na trwałość i bezpieczeństwo konstrukcji. Aby zapobiec silnym, niszczącym drganiom podzespołów, przeprowadza się badania rezonansowe elementów mechanicznych. Badaną część (np. łopatkę turbiny silnika) mocuje się we wzbudniku drgań, który wymusza drgania o regulowanej częstotliwości ff i stałej amplitudzie A1A_1. Za pomocą aparatury pomiarowej rejestruje się amplitudę drgań ustabilizowanych A2A_2 badanej łopatki. Wykres przedstawia otrzymaną charakterystykę amplitudowo-częstotliwościową A2A1(f)\frac{A_2}{A_1}(f) w zakresie częstotliwości od 250 Hz250\text{ Hz} do 4000 Hz4000\text{ Hz}. ```chart { "xAxis": { "label": "f [Hz]", "min": 200, "max": 4000 }, "yAxis": { "label": "A_2 / A_1", "min": 0, "max": 10 }, "lines": [ { "name": "Krzywa rezonansowa", "color": "#2563eb", "points": [ {"x": 250, "y": 1.2}, {"x": 280, "y": 5.8}, {"x": 300, "y": 2.1}, {"x": 330, "y": 7.4}, {"x": 400, "y": 1.5}, {"x": 550, "y": 1.1}, {"x": 720, "y": 8.5}, {"x": 900, "y": 1.4}, {"x": 1200, "y": 1.2}, {"x": 1550, "y": 9.2}, {"x": 1900, "y": 1.3}, {"x": 2300, "y": 1.1}, {"x": 2700, "y": 6.9}, {"x": 3100, "y": 1.4}, {"x": 3500, "y": 8.0}, {"x": 3900, "y": 1.5}, {"x": 4000, "y": 1.2} ] } ] } ``` Przeanalizuj wykres zależności A2A1(f)\frac{A_2}{A_1}(f) i wskaż co najmniej pięć częstotliwości rezonansowych łopatki silnika.

Odpowiedź

Częstotliwości rezonansowe łopatki silnika (odpowiadające maksimom lokalnym stosunku A2A1\frac{A_2}{A_1}) to w przybliżeniu: 280 Hz280\text{ Hz}, 330 Hz330\text{ Hz}, 720 Hz720\text{ Hz}, 1550 Hz1550\text{ Hz}, 2700 Hz2700\text{ Hz} oraz 3500 Hz3500\text{ Hz}.