Rohr-/Trägerschwingung

Berechnen der seitlichen grundlegenden Schwingungen von Trägern aus Verbundmaterial.

Um mit der Schwingungsanalyse zu beginnen, navigieren Sie im Fenster Rohr-/Trägeranalyse zur Registerkarte Schwingung, wie unten gezeigt. Die Algorithmen in dieser Analyse werden der Schwingungsanalyse (Verw. 11.2) und dem Handbuch für Stöße und Schwingungen (Verw. 11.3) entnommen, und die dort aufgeführten Beschränkungen und Annahmen gelten hier.

Nachdem Sie die Geometrie für Laminat und Rohr definiert haben, führen Sie die folgenden Schritte auf der Registerkarte Schwingung aus:

1. Randbedingungen: Die Randbedingungen der Analyse werden aus einer Dropdown-Liste ausgewählt. Es sind acht verschiedene Randbedingungen verfügbar (Fixiert-frei, Frei-einfach, Fixiert-fixiert, Frei-frei, Einfach-frei, Einfach-einfach, Biegung Fixiert-frei mit Endmasse und Torsion Fixiert-frei mit Endmasse). Die ersten sechs Optionen verwenden die Berechnungsformel im Handbuch für Stöße und Schwingungen (Verw. 11.3), die in der Gleichung unten gezeigt wird.

   

   Die hier gezeigte Vibrationsfrequenz basiert auf der Steifheit (EI), der Trägerlänge (L), der Masse des Trägers pro Längeneinheit (μ) und einer Konstante (A), die den Modus der Schwingungen bestimmt. Die beiden letzten Optionen – Biegung Fixiert-frei mit Endmasse und Torsion Fixiert-frei mit Endmasse – basieren auf Algorithmen der Schwingungsanalyse (Verw. 11.2, S. 27-37).

   Wenn Sie eine Option auswählen, wird die Grafik für diese Option im Fenster über der Dropdown-Liste angezeigt. Die Bemaßungen und die Belastung zum Definieren der Analyse werden in der Zeichnung dargestellt.

2. Steifheits-Berechnungsmethode: In diesem Formular sind insbesondere die Optionen Steifheits-Berechnungsmethode wichtig. Diese Optionen gelten nur für geschlossene Querschnitte (Rechteck, Kreis und Ellipse).
   • Mit der Option Schicht-um-Schicht - Rohr werden alle Biegungsanalysen auf Schicht-um-Schicht-Basis durch die Gesamtdicke des Laminats durchgeführt. Das heißt, der Beitrag jeder Schicht zur Steifigkeit wird getrennt modelliert.
   • Mit der Option Laminat - Rohr werden die Struktureigenschaften (bzw. Verschmierungseigenschaften) des gesamten Laminats für die Biegungsberechnungen verwendet. Wenn Sie einen Träger mit geschlossenem Profil mit der Option Laminat - Rohr analysieren, setzen Sie auf der Registerkarte Laminat die Option Kupplung auf null. Dies ist wichtig, um genaue Ergebnisse zu generieren.
3. L - Länge: Geben Sie die Gesamtlänge des Trägers an.
4. Endgewicht: Geben Sie das Gewicht der Masse am Ende des Trägers an.
5. Massenträgheitsmoment: Wenn Sie die Option der Torsion mit Endmasse verwenden, müssen Sie einen berechneten Wert „I“ (Massenträgheitsmoment) basierend auf der Geometrie der Endmasse eingeben.
6. Berechnen: Wenn Sie die Eingabe abgeschlossen haben, klicken Sie auf Berechnen, um die Schwingungsanalyse durchzuführen. Das Ausgabefeld auf der rechten Seite des Fensters zeigt die Ergebnisse der definierten Analyse an. Die ersten drei Modi für laterale Schwingungen werden berechnet und angezeigt. Jeder Modus wird entsprechend in drei Maßeinheiten angezeigt: Hertz, Bogenmaß/Sekunde und Sekunden/Zyklus. Wenn die Optionen Biegung Fixiert-frei mit Endmasse und Torsion Fixiert-frei mit Endmasse aktiviert sind, ist die Ausgabe nur für den ersten grundlegenden Schwingungsmodus bestimmt.