Отзыв ведущей организации (Расчет и оценка эффективности систем виброизоляции с линейными и нелинейными характеристиками)

Утверждаю: меститель генерального директора по научной работе АО «НИЦ «Строительство», доктор техн. наук, профессор Звездов Андрей Иванович г 1 ч;~~~ » „й' ""'~ ~" 201~» г. ОТЗЫВ ВКДУЩКЙ ОР1-АНИЗАЦИИ на диссертационную работу Зебилилы Мохаммеда Диин-Халиса на тему: «Расчет и оценка эффективности систем внороизоляции с линеЙными и нелинейными характеристиками», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности О5.23.17 - «Строительная механика» Актуальность темы диссертационной работы Виброактивное оборудование - один из основных источников, возбуждающих колеоания элементов строительных конструкций, которые в свою очередь могут провоцировать появления повреждений в конструкциях и, в частности, появление и развитие трещин, дискомфорт людей, находящихся в помещениях, нарушать работу технологического оборудования и т.п. Один из наиболее эффективных способов борьбы с вибрациями - виброизоляция.

Системам виороизоляции и их расчету., в основном в раб~~~х режимах и оценке эффективности, посвящено много работ. Оценка эффективности систем виброизоляции, и это указано в нормативных документах, обязательно должна учитывать характер колебаний в переходных режимах ~пуска и остановки), в которых уровни колебаний значительны в зоне при прохождении через резонанс. Работ, посвященных расчету систем виброизоляции в переходных режимах значительно меньше.

Во многих случаях эти колебания могут провоцировать нарушение работы системы, нарушать связи с трубопроводами и т,д. Эффективный спосоо снижения уровня колеоаний в этих случаях, включение в систему дополнительных элементов - связеЙ, демпферов и т.п. Системы. в этих случаях становятся нелинеЙными, Расчет существенно усложняется. Методы расчета таких систем в литературе практически отсутствует. Разработке методов расчета таких систем и их анализу посвящена настоящая работа и это несомненно свидетельствует об ее актуальности. Оценки содержании диссертации и ее завершенности Диссертационная работа Зебилилы М. Д.

Х. изложена на 117 страницах (в том числе рисунков - 32, таблиц - 6) и состоит из введения, пяти глав основного содержания и заключения. В состав диссертационной работы также входят: титульный лист, содержание, библиографический список, состоящий из 83 наименования отечественных и зарубежных литературных источников, а также 1 приложение. В первой главе произведен обзор и анализ работ по методам расчета и конструкциям систем виброизоляции. Рассмотрены методы расч~та нелинейных систем - традиционный метод нормальных форм и принятый в работе метод„ основанный на передаточных и импульсных переходных функциях.

Дан обзор работ по теме. Рассмотрен также ряд конструктивных решений систем виброзащиты. Дан обзор работ систем с переменной жесткостью и демпфером вязкого трения. Во второй главе диссертант приводит расчетные формулы и зависимости для линейных динамических систем с одной и двумя степенями свободы при периодических и импульсных воздействиях. При выводе формул автор использует метод, основанный на применении передаточных и импульсных переходных функциЙ. По сравнению с традиционным методом «нормальных форм» отпадают несколько вычислений. что упрошает расчет.

Рассмотрены варианты схем виброзащиты при действии гармонической и импульсной нагрузок, которые являются расчетными для одномассовой и двух массовой систем. Вторая схема может быть расчетной для двухз вен ной виброизоляции и системы с динамическим гасителем, причем в качестве гасителя могут рассматриваться оое массы, Решения записывались с помощью интеграла Дюамеля. Для простоты вычисления интегралов импульсные переходные.

функции разделяют на части, зависяшие исключительно от $ (момент времени, для которого определяется перемещение), и т (переменная интегрирования по времени). В этой главе также рассмотрен расчет массивных виброизолированных систем при произвольном смещении основания: в соответствии с конструктивной схеьюйуравнение вертикальных колебаний и систему уравнений горизонтально- вращательных колебаний.

Расчет произведен также используя передаточные и импульсные переходные функции этих систем. В конце главы дано решение уравнения горизонтальных колебаний линейных систем с 3-мя степенями свободы при кинематическом возбуждении. Третья ~ лава посвящена выводу расчетны~ ~~~~с~мостеЙ для нелинеЙных систем с дополнительными элементами, используя, в том числе, формулы полученные во второй главе. Даны решения нелинейных уравнений движения, применительно к расчету систем виброзащиты с одной и двумя степенями свободы с дополнительными элементами (связью, и демпфером вязкого трения), Дополнительные связи включаются при повышенных уровнях перемещений вблизи резонансных зон, переходных режимах ~при пуске и остановке). Полученные решения могут быть использованы при расчете на периодические и импульсные нагрузки.

Для нелинеЙных систем решение записывается в виде двух решений: линеЙной системы — от внешней и фиктивной нагрузок. Последнее зависит от вида физической нелинейности. Решения записываются в виде обобщенных функций (интеграла Дюамеля), гладкой функцией, в которых импульсная переходная функция гарантирует устоЙчивость и сходимость полученных решений при произвольной нагрузке и характере физической нелинейности. В конце третьей главы, рассмотрена система с тремя степенями свободы при кинематических воздействиях.

В четвертой главе приведены результаты примеров расчета, анализ и оценка эффективности линейных и нелинейных систем виброизоляции. Автор проанализировал 4 типа виброизоляции: для грохота ~ГИСТ 72) при рабочих и переходных режимах, как систему с одной степенью свободы, с линейной жесткостью, с ограничителем перемещений; как систему с двумя степенями свободы, с дополнительной массой и с о~ра~ичи~~~ем перемещений нижнеЙ массы. Во втором примере„ автор расчитал и оценил эффективность виброизоляции машин ударного действия при импульсных нагрузках ~молот М4138), Рассмотрено 3 также 4 вида виброизоляции. В третьем примере дан расчет плоских колебаний массивных виороизолированных тел при произвольном смещении основания, Были построены графики горизонтального перемещения центра масс и угла поворота относительно оси Глава 4 содержит также расчет систем с демпфером вязкого трения.

Были приняты 2 условных коэффициента, кодор~с определили ~елинеЙно~ть. В пятой главе автор построил амплитудно-частотные характеритики систем с нел~~ейным гаси~с~с~, В работе, для расчета нелинейных систем использовался метод специального выбора линейных порождающих систем. предложенный профессором Черновым $0.Т. Такой подход позволяет уменьшить трудоемкость построени~ амплитудно-частотных характеристик нелинеЙных систем.

В раооте амплитудно-частотные характеристики строились для оценки эффективности нелинейных гасителей при разных частотах внешнего воздействия. В качестве расчетных примеров в работе рассмотрены две системы с нелинейным гасителем как системы с тремя степенями свободы.

В первом примере была рассчитана этажерка с установленным на ней оборудованием, и динамическим гасителем колебаний. Второй расчетный пример — оборудование, установленное на постамент. На оборудовании установлен нелинейный динамический гаситель колебаний. В обоих примерах зависимость реакция-перемегцение в связи, гасителя колебаний - кубическая. Гостроены амплитудно-частотные характеристики для обеих систем для различных вариантов: с нелинейным, линейным гасителем и без гасителя.

Линейный гаситель настраивался на первую частоту собственных колебаний системы без гасителя. Дан сравнительный анализ вариантов, Определена эффективность применения нелинейных динамических гасителей колебаний на прнмерах расчета. Достоверность положений, выводов и рекомендаций диссертации, их научная новизна, обоснованность и соответствие критериям, предъявляемым к диссертациям Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций достигнута в диссертационном исследовании путем использования строгих математических методов и проведения сравнения с эталонными примерами. Основные положения диссертации апрооированы на трех международных конференциях.

Научные результаты достаточно полно изложены в 8 научных публикациях, из которых 4 раооты опубликованы в журналах, включенных в перечень рецензируемых научных изданий, в которых опубликованы основные научные результгггы диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук и э работы и издании, индексируемом в международной реферативной базе ссорив, Значимость полученных результатов Разработанные в работе подходы и алгоритмы расчета позволяют оценить и пол~чить оптимальные параметры систем виброзащиты на практике, например, при расчете и проев гировании виброизоляции виброактивного техно~о~ического оборудования в легкой и тяжелой промышленности. Полученные в диссертации формулы следует использовать при расчете и выборе эффективных систем виброизоляции.

Иаучнан новизна работы В диссертации разработаны методы и алгоритмы расчета нелинейных систем с дополнительными элементами (связь, демпфер вязкого трения); горизонтально- вращательных колебаний массивных тел при произвольных кинематических воздействиях, с использованием передаточных и импульсных переходных функций. Построены амплитудно-частотные характеристики систем с линейным и нелинейным динамическим гасителем. Практическое значение работы Полученные расчетные зависимости и алгоритмы расчета будут полезны при расчете и оценке эффективности виброизоляции оборудования, установленного на конструкциях, в частности, в тех случаях когда необходимо снизить уровни колебаний В переходных режимах. Рекомендации по использованного результазов диссертационного исследования Результаты работы могут быть использованы при решении практически важных задач расчета систем виброизоляции в переходных режимах как линейных и нелинейны~ систем, цель которых — снижать уровни колеоаний в переходных режимах при прохождении через резонанс.

Результаты, полученные в раооте, могут быть использованы при расчете нелинейных систем виброизоляции в переходных <':" режимах и оценке влияния дополнительных элементов (блоков) на снижение уровней ~олебаний и эксплуатационных и ~ере~одных режимах, в частности: при 1эасчете Г~эохота с промежуточныы ОЛОКОм, что позволяет значительно снижать нагрузку на Основание; - при расчете машин ударного действия, гакже с дополнительными блоками„ которые влияют на характер колебаний и на величину нагрузки на основание при импульсных воздействиях; - при плоских колебаниях виброизолированных массивных тел при произвольном смещении Основания. Выявленные замечания по диссертации 1) Было бы интересно выполнить сравнение результатов расчета практических примеров с использованием предложенного в работе метода с результатами, полученными с помощью других методов.