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合金钢管的特性

作者:河北鹏鑫管道装备集团有限公司 浏览: 发表时间:2021-03-24 17:43:45

     从能量的观点看,惯性是保持动能的特性,而弹性则是储存势能的特性。此外,一个实际的机械在振动时总要耗散能量,将所有耗散振动能量的因素归结为一种特性,称为阻尼。当外界对做功时,的惯性就吸收动能,使质量获得速度,弹簧获得变形能,具备了使质量回到原来状态的能力。这种能量的不断转换就导致了质量围绕平衡位置的往复振动,如果没有外界能量的不断输入,由于阻尼的存在,振动现象将逐渐消失。因此。惯性、弹性和阻尼是机械振动的三要素1质量元件的惯性由质量元件来表征,用字母m表示,单位为kg扭转振动时的惯性用J表示,单位为kg:m2在振动中,合金钢管质量元件或质量块对于外力作用的响应表现为一定的加速度,如图1-9所示。根据牛顿定律,质量元件所受外力F或惯性力一Fm与加速度Ft间的关系为:F=mrr1-17图1-9质量加速度对于质量元件,需要指出的是1通常假定质量元件是刚体即不具有弹性特征,不消耗能量即不具有阻尼特性。2对于扭转振动,其质量元件以其对于支点的转动惯量J来描述。力矩Mn与角加速度t间的关系为1-183对于复杂的,可采用能量相等的原则来得到等效质量2等效质量实际的机械结构通常由多个构件组成,如发动机顶置气门装置由凸轮、推杆、摇杆、阀门及弹簧组成。为了分析推杆的动力特性,可将摇杆、阀门及弹簧的质量等效到推杆上,以简化分析,通常假定弹性元件是没有质量的,当弹性元件的质量不能忽略时,也应考虑弹性元件的质量对运动元件的附加。

这种附加到分析对象上的弹性元件或其他运动元件的质量称为弹性元件或其他运动元件的“等效质量”等效质量记为m。计算等效质量依据的原则是:等效前后的动能相等。例1-2求图1-10所示弹簧的等效质量解:图中弹簧质量的分布是均匀的,总质量为m,设x是集中质量m的速度,假定弹簧元件的速度从固定端开始按纵坐标y轴作线性增加,即对于弹性元件,需要指出的是:1通常假定弹性元件是没有质量的,实际的物理中弹性元件总是具有质量的,合金钢管在处理实际问题时,如果弹簧的质量相对较小,则可忽略不计;否则需要对弹簧的质量做专门处理,或采用连续模型。2从能量的角度来说,弹性元件不消耗能量。而是以势能的方式储存能量3对于扭转振动的,其弹性元件为扭转弹簧,其刚度k0等于使弹簧产生单位角位移所需施加的力矩。在线性范围内,扭转弹簧所受的外力矩M、转角与扭转刚度k的关1-21中的许多构件,合金钢管在一定的受力范围内作用力与变形量之间都具有线性关系,因此都可作为线性弹性元件来处理如图1-1拉杆,根据材料力学,拉力F与杆的变形6之间的关系为图1-13拉力与杆的变形式中,为杆长:E为材料的弹性模量:A为杆的横截面面积。若设k=EA/L,则有上式与式1-20的意义和形式完全一致。因此,拉杆相当于一个刚度k=EAL.的线性如图1-14所示的扭转振动,根据材料力学,扭转力矩M与角位移之间的关系为GI式中,L为轴的长度;G为轴材料的切变模量;I为轴的截面惯性矩。如果设=GI/L,则有式1-21所示的关系。


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