Details

Данная работа посвящена исследованию упругих колебательных систем и построению эффективной методики для их вибрационного состояния. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Изучение особенностей линейных и нелинейных колебательных систем. 2. Рассмотрение колебаний для различных значений коэффициентов линейной жесткости. 3. Расчет и анализ свободных колебаний, собственных частот, вынужденных линейных колебаний и вынужденных нелинейных колебаний. 4. Получение и сопоставление результатов численных и аналитических методов. Работа выполнялась при помощи компьютерных программ для численного моделирования и вычислительных процессов: Ansys, Matlab. С их помощью была создана 3д-модель лопатки, конечно-элементная модель балки, математическая модель балки. Получены графики амплитудно-частотных характеристик, зависимостей вариации жесткости пружины от частоты, графики и значения собственных частот колебательной системы. В результате была проанализирована упругая колебательная система, являющаяся прообразом лопатки, получена методика для построения эффективного определения вибрационного состояния лопатки с использованием численных и аналитических методов. Данная методика показала себя положительно, но в будущем необходимы ее доработки. Для достижения данных результатов в работе были использованы/разработаны следующие информационные технологии, в том числе программное обеспечение, облачные сервисы, базы данных и прочие: 1. Программный пакет конечно-элементного и численного моделирования Ansys; 2. Программный комплекс для математического программирования Matlab; 3. Для составления текста диплома и презентации использовались продукты MicrosoftOffice.

This work is devoted to the study of elastic oscillatory systems and the construction of an effective method for their vibrational state. Problems that were solves during the study: 1. Study of the features of linear and non-linear oscillatory systems. 2. Consideration of fluctuations for different values of linear hardness ratios. 3. Calculation and analysis of free oscillations, self-frequencies, forced linear oscillations and forced non-linear oscillations. 4. Obtain and compare the results of numerical and analytical methods. The work was performed using computer programs for numerical modeling and computational processes: Ansys, Matlab. With their help a 3d model of the spatula, of course an element model of the beams, a mathematical model of beams was created. Obtained graphs of amplitude-frequency characteristics, dependencies of spring stiffness variation on frequency, graphs and values of the oscillatory system’s own frequencies. As a result, the elastic oscillatory system, which is the specimen of the shovel, was analyzed and a method for constructing an effective determination of the vibrational state of the shovel using numerical and analytical methods was obtained. This technique has proved positive, but further improvements are needed in the future. The following information technologies, including software, cloud services, databases and others have been used/developed to achieve these results: 1. Software package of course element and numerical modeling Ansys; 2. Matlab software package; 3. Microsoft Office products were used to write the diploma text and presentations.