Вертолеты.ру

При воздействии на балку поперечной возмущающей нагрузки (погонной, распределенной по длине или сосредоточенной силы) возникают вынужденные колебания балки. Если нагрузка изменяется по времени по гармоническому закону с круговой частотой, то установившиеся вынужденные колебания после затухания начального переходного процесса происходят также по гармоническому закону с той же частотой.

Амплитуды колебаний конструкции вертолета и распределение их по длине балки существенно зависят от соотношения круговой частоты возбуждающей колебания нагрузки со и собственных частот. Если собственная частота балки близка к одной из собственных частот нагрузки, то амплитуды колебаний будут большими даже при малой нагрузке. При равенстве данных параметров возникает резонанс, и колебания становятся особенно интенсивными.

Распределение амплитуд при вынужденных колебаниях в таких условиях становится близким к задаваемому соответствующей собственной формой.

Если внешняя нагрузка представляет собой полигармонический процесс, то рассматривают каждую гармонику в отдельности. Резонанс возникает, если одна из частот нагрузочной силы равна одной из собственных частот элемента конструкции вертолета. Для линейной системы результаты воздействия каждой гармоники складываются и дают суммарный эффект воздействия полигармонического процесса.

Аналогично происходят крутильные колебания балки. Существует бесконечная последовательность собственных частот. Каждой из них соответствует собственная форма — относительное распределение амплитуд углов закрутки при колебаниях балки с этой частотой. Значения частот собственных колебаний зависят от крутильной жесткости балки и погонного массового момента инерции относительно ее оси, а также граничных условий.

Если конец балки заделан, то на нем угол закручивания равен нулю. Если конец балки свободен, то на нем равен нулю крутящий момент. Для балки с постоянными по длине крутильной жесткостью и погонным моментом инерции собственные частоты определяются, как для балки с одним заделанным и одним свободным концом. Другие свойства свободных и вынужденных крутильных колебаний аналогичны указанным для изгибных колебаний.