FEATURES OF THE NATURAL MODES OF FREE TRANSVERSE VIBRATIONS OF THE ROD WITH MASS DAMPER

Authors

  • А. И. Рубаненко O.M. Beketov National University of Urban Economy in Kharkiv

Abstract

The problem of free transverse vibrations of the rod with mass damper is considered. The equation of mode shapes is obtained using Fourier method. For the given parameters the natural frequencies and modes of transverse vibrations of the rod with mass damper are defined. The features of the natural modes for different parameters of stiffness of the rod and the damper, as well as coordinate points of attachment of the damper to the supporting rod, are investigated. It is established that the configuration of the natural modes is determined by the position of the corresponding natural frequencies in the frequency spectrum of the rod without the damper. Natural mode of the rod with mass damper can coincide with the mode shapes of the rod without the damper, to be like her or be transitional between the closest mode shapes of the rod without the damper. This may disrupt the sequence of number of nodes with increasing number of the natural mode, which is characteristic of the rod without the damper. The solution of the problem takes into account the peculiarities of features of the natural modes of the rod with mass damper, substantially in the application of numerical methods of determination of characteristics of the system, in particular, in problems with other boundary conditions or for rods of variable cross-section, as well as to predict future behaviour of a system under a given external perturbation.

Keywords: mass damper, free transverse rod vibrations, natural mode.

Author Biography

А. И. Рубаненко, O.M. Beketov National University of Urban Economy in Kharkiv

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры

References

Литература

Середа, Н.В. Влияние динамических нагрузок на прочность и долговечность канатов подъемной установки [Текст] / Н.В. Середа, А.А. Чупрынин // Комунальне господарство міст. Серія: Технічні науки та архітектура: наук.-техн. зб.– Харків: ХНУМГ ім. О.М. Бекетова, 2016. – Вип.132. – С. 21–24.

Шпачук, В.П. Методи й установки для випробувань на багатокоординатний зовнішній вібраційний вплив [Текст] / В.П. Шпачук, В.В. Дудко, І.В. Костенко // Комунальне господарство міст: наук.-техн. зб. – К.: Техніка, 2015, Вип. 120 .– С.12–20.

Шпачук, В.П. Особливості динамічної взаємодії на четвертій фазі проходження вагоном стикової нерівності [Текст] / В.П. Шпачук, О.О. Чупринін, Т.О. Супрун // Збірник наукових праць Українського державного університету залізничного транспорту. – Харків: УкрДУЗТ, 2016. – Вип. 165. – С. 167–173.

Clough, R.W. Dynamics of Structures. Third Edition [Text] / R.W. Clough, J. Penzien // Computers and Structures. – 2003. – 730 p.

Shpachuk, V.P. Effect of mutually amplifying action two coordinate shock loading in problems of dynamics of knots of machines [Text] / V.P. Shpachuk // Scientific Bulletin of National Mining University. Scientific and technical journal. – 2016. – No.6 (156), pp. 89–94.

Карамышкин, В.В. Динамическое гашение колебаний [Текст] / В.В. Карамышкин. – Л.: Машиностроение, 1988. – 108 с.

Коренев, Б.Г. Динамические гасители колебаний: Теория и технические приложения [Текст] / Б.Г. Коренев, Л.М. Резников. – М.: Наука, 1988. – 304 с.

Елисеев, В.В. О локализации динамического гашения колебаний в пространстве и по частоте [Текст] / В.В. Елисеев, Е.А. Оборин // Теория механизмов и машин. – 2014. – № 1 (23). – Т. 12. – С. 20–26.

Макаров, С.Б. Мультирезонансный динамический гаситель [Текст] / С.Б. Макаров, Н.В. Панкова, М.Д. Перминов // Проблемы машиностроения и автоматизации. – 2012. – №2. – С. 70–74.

Мартин, В.Є. Застосування різного типу маятникових динамічних гасників коливань [Текст] / В.Є. Мартин, Б.М. Дівеєв, І.Р. Дорош // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. Прикладная механика. – 2014. – 5/7 (71). – С. 15–19.

Тулкина, А.Н. Определение частот и форм колебаний стержневой системы, содержащей нанообъект, на основе теории С.П. Тимошенко [Текст] / А.Н. Тулкина // Вестник СПбГУ (Серия 1). – СПбГУ, 2011. – Вып. №1. – С. 144–154.

Latas W. Distributed Dynamic Vibration Absorber in Beam [Text] / W. Latas // Journal of Vibrations in Physical Systems. – 2014. – Vol. 26. – P. 137–144.

Wong, W.O. Design of a dynamic vibration absorber for vibration isolation of beams under point or distributed loading [Text] / W.O. Wong, S.L. Tang, Y.L. Cheung, L. Cheng // Journal of Sound and Vibration. – 2007. – Vol. 301. – P. 898-908.

Zainulabidin, M.H. Transverse Vibration of a Beam Structure Attached With Dynamic Vibration Absorbers: Experimental Analysis / M.H. Zainulabidin, N. Jaini // International Journal of Engineering & Technology. – 2012. – Vol. 12, No. 6. – P. 82–86.

Шпачук, В.П. Влияние механических и конструктивных параметров стержня с гасителем на собственные частоты поперечных колебаний [Текст] / В.П. Шпачук, А.И. Рубаненко, Ю.И. Ващенко // Комунальне господарство міст. Серія: Технічні науки та архітектура: наук.-техн. зб.– Харків: ХНУМГ ім. О.М. Бекетова, 2017. – Вип.134. – С. 2–8.

Бабаков, И.М. Теория колебаний [Текст] / И.М. Бабаков. – М.: Дрофа, 2004. – 591 с.

References

Sereda, N.V. Vliianie dinamicheskikh nagruzok na prochnost i dolgovechnost kanatov podiomnoi ustanovki [Tekst] / N.V. Sereda, A.A. Chuprynin // Komunalne gospodarstvo mist. Seriya: Tekhnichni nauky ta arkhitektura:nauk.-tekhn. zb.– Kharkiv: KhNUMG im. О.M. Beketova, 2016. – Vyp.132. – S. 21–24.

Shpachuk, V.P. Metody i ustanovky dlia vyprobuvan na bagatokoordynatnyi zovnishnii vibratsiinyi vplyv [Tekst] / V.P. Shpachuk, V.V. Dudko, І.V. Kostenko // Komunalne gospodarstvo mist: nauk.-tekhn. zb. – К.: Tekhnika, 2015, Vyp. 120 .– S. 12–20.

Shpachuk, V.P. Osoblyvosti dynamichnoi vzaiemidii na chetvtrtii fazi prokhodzhennia vagonom stykovoi nerivnisti [Tekst] / V.P. Shpachuk, О.О. Chuprynin, Т.О. Suprun // Zbirnyk naukovykh prats Ukrainskogo derzhavnogo universitetu zaliznychnogo transportu. – Kharkiv: UkrDUZT, 2016. – Vyp. 165. – S. 167–173.

Clough, R.W. Dynamics of Structures. Third Edition [Text] / R.W. Clough, J. Penzien // Computers and Structures. – 2003. – 730 p.

Shpachuk, V.P. Effect of mutually amplifying action two coordinate shock loading in problems of dynamics of knots of machines [Text] / V.P. Shpachuk // Scientific Bulletin of National Mining University. Scientific and technical journal. – 2016. – No.6 (156), pp. 89–94.

Karamyshkin, V.V. Dinamicheskoe gashenie kolebaniy [Tekst] / V.V. Karamyshkin. – L.: Mashinostroenie, 1988. – 108 s.

Korenev, B.G. Dinamicheskie gasiteli kolebaniy: Teorjya i tekhncheskie prilozheniya [Tekst] / B.G. Korenev, L.M. Reznikov. – M.: Nauka, 1988. – 304 s.

Eliseyev, V.V. O lokalizatsii dinamicheskogo gasheniya kolebaniy v prostranstve i po chastote [Tekst] / V.V. Eliseyev, E.A. Oborin // Teoriya mekhanizmov i mashin. – 2014. – № 1 (23). – Т. 12. – S. 20–26.

Makarov, S.B. Multirezonansnyi dinamicheskiy gasitel [Tekst] / S.Б. Makarov, N.V. Pankova, M.D. Perminov // Problemy mashinostroeniya i avtomatizatsii. – 2012. – №2. – S. 70–74.

Martyn, V.E. Zastosuvannia riznogo typu mayatnykovykh dynamichnykh gasnykiv kolyvan [Текст] / V.E. Martyn, B.M. Diveyev, I.R. Dorosh // Vostochno-Evropeyskiy zhurnal peredovykh technologiy. Prikladnaya mechanika. – 2014. – 5/7 (71). – S. 15–19.

Tulkina, A.N. Opredeleniye chastot i form kolebaniy sterzhnevoy sistemy, soderzhashchey nanoobyekt, na osnove teorii S.P. Timoshenko [Tekst] / A.N. Tulkina // Vestnik SPbGU (Seriya 1). – SPbGU, 2011. – Vyp. №1. – S. 144–154.

Latas W. Distributed Dynamic Vibration Absorber in Beam [Text] / W. Latas // Journal of Vibrations in Physical Systems. – 2014. – Vol. 26. – P. 137–144.

Wong, W.O. Design of a dynamic vibration absorber for vibration isolation of beams under point or distributed loading [Text] / W.O. Wong, S.L. Tang, Y.L. Cheung, L. Cheng // Journal of Sound and Vibration. – 2007. – Vol. 301. – P. 898-908.

Zainulabidin, M.H. Transverse Vibration of a Beam Structure Attached With Dynamic Vibration Absorbers: Experimental Analysis / M.H. Zainulabidin, N. Jaini // International Journal of Engineering & Technology. – 2012. – Vol. 12, No. 6. – P. 82–86.

Shpachuk, V.P. Vliianie mekhanicheskikh i konstruktivnykh parametrov sterzhnia s gasitelem na sobstvennye chastoty poperechnykh kolebanii [Tekst] / V.P. Shpachuk, А.I.Rubanenko, Y.I. Vashchenko // Komunalne gospodarstvo mist. Seriya: Tekhnichni nauky ta arkhitektura:nauk.-tekhn. zb.– Kharkiv: KhNUMG im. О.M. Beketova, 2017. – Vyp.134. – S. 2–8.

Babakov, I.M. Teoriya kolebaniy [Tekst] / I.M. Babakov. – M.: Drofa, 2004. – 591 s.

Published

2017-07-04

How to Cite

(2017). FEATURES OF THE NATURAL MODES OF FREE TRANSVERSE VIBRATIONS OF THE ROD WITH MASS DAMPER. Municipal Economy of Cities, (135), 23–28. Retrieved from https://khg.kname.edu.ua/index.php/khg/article/view/5020