Dinamică

NOTIUNI DE TEORIA VIBRATIILOR

Actiune dinamica - solicitare produsa de incarcari variabile in timp care are ca efect principal miscarea structurii. Efectul de miscare explica de ce pentru determinarea starii de tensiune si de deformatie este necesar sa se tina cont, pe langa caracteristicile de rigiditate ale structurii, si de proprietatile ei inertiale care depind de distributia maselor in structura.

Primele constructii "moderne" se caracterizeaza prin elemente supradimensionate, deci prin greutati mari, la care variatia rapida a incarcarilor exterioare nu produc efecte importanta si neplacute.

Una din cerintele fundamentale ale tehnicii constructiilor este aceea de a reduce greutatea proprie a elementelor odata cu sporirea capacitatii portante. De asemenea, dezvoltandu-se industria constructoare de masini au aparut utilaje grele ce functioneaza la turatii (viteze) mari. Acesti doi factori si anume - cresterea vitezelor, maselor si sarcinilor utilajului industrial modern, pe de o parte, si scaderea greutatii constructiilor, deschideri si inaltimi mari in structura pe de alta parte, au impus efectuarea unui calcul dinamic al constructiilor.

Dinamica constructiilor se ocupa cu studiul si calculul structurilor de constructii la actiunea incarcarilor dinamice (incarcari a caror intensitate variaza rapid in timp). Obiectivul principal in Dinamica structurilor il constituie analiza din punct de vedere dinamic a relatiilor existente intre actiunile dinamice exterioare, parametrii de definire ai sistemului si raspunsul dinamic exprimat in marimi cinematice fundamentale.

Analiza dinamica - ansamblul de procedee si metode care permit exprimarea matematica a relatiei actiune-raspuns in vederea evaluarii calitative si cantitative a starii variabile de tensiune si deformatie din elementele si structurile de rezistenta. Problema analizei comportarii dinamice a structurilor este o parte a problemei evaluarii sigurantei structurale.

Raspuns dinamic se intelege starea instantanee a unui sistem dinamic supus unor actiuni reale sau simulate si variabile in timp.

Clasificarea miscarilor vibratorii

Sistemele executa in timpul exploatarii miscari variabile in timp care se numesc vibratii sau oscilatii.

Vibratiile pot fi:

Dupa natura deformatiilor produse in elementele structurii

vibratii transversale -se produc deformatii de incovoiere sau forfecare;

vibratii longitudinale -se produc deformatii axiale de compresiune si de intindere;

vibratii de torsiune -deformatiile alternante produse sunt de torsiune.

B. In functie de relatia dintre fortele elastice care se dezvolta in structura si deplasarile acesteia:

vibratii liniare -fortele elastice sunt proportionale cu deplasarile.

vibratii neliniare -relatia dintre fortele elastice si deplasari este neliniara.

C. In functie de cauzele care produc vibratiile :

Vibratii libere -structura scoasa din pozitia de echilibru de catre o cauza perturbatoare executa miscarea numai sub actiunea fortelor elastice interioare;

Vibratii fortate -se produc sub actiunea unei cauze perturbatoare exterioare care actioneaza pe intreaga durata a vibratiilor.

D. In functie de amortizare

Miscarea vibratorie este insotita de actiunea unor forte rezistente care atenueaza efectul fortelor perturbatoare si micsoreaza energia mecanica a sistemului oscilant. Aceste forte rezistente se numesc forte de amortizare, iar vibratiile se numesc:

Amortizate, cand sunt luate in considerare fortele de amortizare

Neamortizate cand fortele de amortizare sunt neglijate.

Amortizarea poate fi:

amortizare structurala - care rezulta din frecarile moleculare din interiorul materialului si din frecarile in legaturile dintre elementele structurii;

amortizare vascoasa (umeda)- are loc atunci cand structura executa miscari intr-un fluid. Fortele de amortizare sunt in acest caz functii liniare de viteze;

amortizare coulombiana - care apare in cazul miscarii unui corp pe o suprafata uscata;

amortizare negativa - cand in loc de disiparea energiei mecanice se produce o crestere a acesteia.