Hidrológiai Közlöny 1972 (52. évfolyam)

9. szám - Dr. Haszpra Ottó: A hidroelasztikai modellezési elmélet kísérleti ellenőrzése

Dr. Haszpra O.: A hidroelasztikai modellezési elmélet Hid i ológiai Közlöny 1972. 9. sz. 367 A statikusan hasonló rugalmasságú modellek tehát (rövid idő alatt) modellhelyes lehajlást szen­vedtek, azonban a mérések tanúsága szerint levegő­ben mért saját rezgésszámuk kissé eltért a számí­tottól. Éspedig, ha az 1: 1 modellt tekintjük vonat­koztatási alapnak, akkor az összes lucite modellek levegőben mért saját rezgésszámai 10 —20%-kal nagyobbra adódtak. Ez nyilvánvalóan az alkal­mazott anyagok belső csillapításának magasabb értékével kapcsolatos.(A lucite modellek sokkal kevesebb rezgés után jönnek nyugalomba, mint a famodell.) Az áramlásba helyezett modell mozgását azon­ban nemcsak a belső csillapítás, hanem a vízcsilla­pítás is gátolja, s ez utóbbi értéke az irodalomban található utalás szerint jelentősebb az előbbinél, így a mellett döntöttünk, hogy kísérletsorozatun­kat „statikusan hasonló rugalmasságú" modellek­kel kezdjük. A későbbiekben azonban a lucite modellek törzsét kissé meggyengítettük, s ezzel elértük, hogy levegőben mért sajátrezgéseik mo­delhelyesek lettek. Természetesen ez a lehajlások relatív növekedését eredményezte, ha nem is sok­kal, hiszen nem sok módosításra volt szükség (6. kép). A későbbiek során ezekkel a modellekkel is végeztünk vízben méréseket. Ezeket a modelle­ket ,,dinamikusan hasonló rugalmasságú" model­leknek nevezzük. A mérések során először a modellek levegőben mért sajátrezgését vizsgáltuk megpendítéssel, azaz a konzol végének kimozdításával és eleresztésével. Ennek eredménye a levegőben mért f sajátrezgés­szám és a csillapodási mérték. Az utóbbi jellemez­hető a logaritmikus dekrementummal, vagy mo­dellezési célokra különösen kielégítően, két egy­másutáni amplitúdó C hányadosával (az ún. line­áris csillapítási mértékkel), amidőn, mint a tapasz­talat szerint esetünkben is, a kirezgések burkoló­görbéje exponenciális függvény. A mérési hibák hatásának csökkentése érdekében ez esetben távo­labb eső amplitúdók hányadosa is vehető a meg­felelő gyök alatt, azaz ha e/i-vel jelöljük az í-edik kétszeres amplitúdót a nulladik után, n c = qo = qi-1 = i/go q\ qi f qn ' Méréseink során a feldolgozást mindig 10 tagú rezgéscsoportokra végeztük, csillapodásjellemzőnk tehát a lineáris csillapítási mérték. A logaritmikus dekrementum (L) ennek termé­szetes logaritmusa: L=\n C. Tekintettel a lineáris csillapítási mérték nagy szó­rására és általában 1... 1,5 közötti értékére, a logaritmikus dekrementum jól becsülhető a csilla­pítási mérték 1-gyel való csökkentésével: L=C-1. A levegőben végzett mérések után állóvízbe érő konzolvéggel végzett mérések következtek különböző szintig emelt vízfelszínnél. A rezgések csillapodása itt már egyáltalán nem követ egyszerű törvényt. Jellemző rezgésszám jól meghatározható, de a csillapodás meghatározása, különösen jobban bemerült konzol esetében, már csak úgy lehetséges, ha a rezgésgörbe csúcsaira kiegyenlítő görbét fek­tetünk és a nulladik és a tizedik kirezgésnél a gör­bék metszékét olvassuk le. A szórás nagyobb, az eljárás egyébként azonos az előbbivel. A vizsgálatok harmadik része a mozgó víz keltette rezgések mérésére vonatkozik. Itt az n gerjesztett átlagos rezgésszám és a konzol alján mért A (gerjesz­tett átlagos kétszeres amplitúdó a legjellemzőbb és aránylag legegyszerűbben meghatározható mennyi­ségek. Ezeket is általában 10 tagú rezgéscsopor­tokra határoztuk meg, A-ra vonatkozóan azonban az egyes mérési állapotokban rögzített abszolút maximumot is megkerestük. Mindezeket a méréseket általában kétféle be­építési helyzetben, mindegyiknél kétféle rezgés­irányra vonatkoztatva végeztük el. A kétféle beépítési helyzetet a konzoltörzsnek a két főirányban különböző inerciája indokolta. (Ezzel az ellenőrző mérési változatok számát nö­veltük.) a jelű beépítésről beszélünk, ha a konzoltörzs szélesebbik oldala párhuzamos az áramlás irányá­val (1. ábra). Az erre merőleges beépítés jele: b. A konzoltörzs keresztmetszetének azt a tenge­lyét, amely párhuzamos a szélesebbik oldalakkal (amely tengelyre tehát a keresztmetszet inercia­nyomatéka kisebb), ,,0" tengelynek nevezzük. Az erre merőleges tengely az ,,1" tengely. Mindkét beépítési állapotban beszélünk tehát a „0" ten­gelyre merőleges rezgésről és az ,,l" tengelyre merőleges rezgésről. Levegőben végzett méréseknél csak a rezgés­irány, vízben végzett méréseknél a rezgésirány ós a beépítés is lényeges. 5. A mérések feldolgozása Az adatok, illetve az ezekkel jellemzett és ezek­ből szármáz tatható változók közti összefüggések elemzését most mellőzzük, mivel célunk csupán a modellkísérleti adatok összehasonlítása, vagyis a modellezési elmélet ellenőrzése. Az adatok feldolgozását az általánosíthatóság kedvéért dimenziónélküli formában végeztük. Dimenzió nélküli változóinkat az egymáshoz geometriailag hasonló modellek egyik talán leg­jellemzőbb méretére, a doboz d alapélhosszára vonatkoztatva építjük fel. Az 1. ábra dimenzió nélküli kottázású rajzán tehát ez az élhossz egy­ségnyi. A mérések során a felvízszintet konstans érté­ken tartottuk. A felvízszintet a fenéktől mért h/ vízmélység adja meg. Ennek a doboz éléhez való viszonya h> 1 — r= 3,ol d volt. A beépítési geometria és a felvízszint konstans voltából következik, hogy az áramlási viszonyokat, sebességeket, vízhozamot, magukat a rezgéseket

Next

/
Thumbnails
Contents