Hidrológiai Közlöny 1965 (45. évfolyam)
9. szám - Haszpra Ottó: Vízépítési szerkezetek rezgéstani kisminta vizsgálatának elméleti alapjai
Haszpra O.: Vízépítési szerkezetek Hidrológiai Közlöny 1965. 9. sz. 417 ahonnan iv — t. y ^ m , vagyis = = (18) ahol ?. Yj a szerkezeti anyag fajsúlyának méretszorzója. Ha a lemezvastagságot a (18) képletnek megfelelően számítjuk, a tartó súlya lesz léptékhelyes, de általában nem fog megfelelni rugalmasság szempontjából. A tanulmány végén ennek a hibának a kiküszöbölésére említünk módszert. Súly és rugalmasság szempontjából is megfelel a tartó, ha a X méretszorzót a (17) és (18) egyenletekkel megadott ?. s értékek egyenlővé tételével számítjuk : A 2 _ A A E A y l vagyis * = d9) A n így a lépték megint nem lesz „kerek", de a tartó rezgései rezgésszám és amplitúdó tekintetében egyaránt léptékhelyesen, a (10) és (12) egyenleteknek megfelelően, következnek be. (Példaként megemlítjük, hogy sárgarézből kb. 1:2,2, kemény PVC-ből kb. 1:12, alumíniumból kb. 1:1 (!) méretarányú modell építhető.) Eltekintve a (19) egyenlet alapján számított méretarány megvalósításával kapcsolatos nehézségektől (vízhozam, helyszükséglet, kereskedelmi lemez vastagságok stb.), tudomásul kell vennünk azt is — bár ez nem látszik jelentős tényezőnek —, hogy az így kialakított tartó már csak mint egész fog rezgéstanilag helyesen mozogni, az egyes keretekbe eső lemezek már viszonylag túl merevek lesznek (ha Á s < A), minthogy a saját súlyvonalra vett inerciában a lemezvastagság már nem első, hanem harmadik hatványon szerepel. Mindenesetre, ha a lemez saját rezgésének jelentőséget tulajdonítunk, különleges szerkezeti megoldással ez is helyesen modellezhető. * Az előbbiekhez hasonló eredménnyel járt a torziós alakváltozások differenciálegyenletének vizsgálata is. A víz viszkozitásával kapcsolatos kérdések Ami a (8) egyenlet kielégítését és ezzel a belső súrlódás figyelembevételét illeti, kísérletekkel kell tisztázni, hogy a rezgésgerjesztő erők mennyire függnek a Reynolds-számtól. Ez főleg alsó átbocsátás esetén lehet figyelemreméltó. Nagy méretarányú (i= 2 — 3) szeletmodell vizsgálatához elképzelhető a víz melegítése és ezzel a kinematikai viszkozitásnak a (8) egyenlettel előírt csökkentése. Kutatás tárgyát képezheti vegyszeradagolás is. Mindenesetre úgy látszik, hogy a Reynolds-hatás elhanyagolásával a kismintakísérletek jelentős része elvégezhető, esetleg a szeletmodell és a térbeli modell eredményei szuperponálhatók. A rezgésvizsgálati kisminták építésével kapcsolatos kérdések Külön tanulmányt érdemel az ismertetett elvi módszer gyakorlati alkalmazása az anyagminőség, a lemezvastagság és az összeszerelés részben megoldatlan kérdései miatt. Ilyen irányú javaslat Pálos Lászlónak fémporral elegyített műgyanták alkalmazására vonatkozó elképzelése. Ezzel a módszerrel a rugalmassági modulus és a fajsúly egyaránt befolyásolható. A módszer kutatás tárgyát kell hogy képezze. Jelenleg feltétlenül megvalósítható útnak látszik, mert sem beszerzési, sem gyártási nehézségeket nem okoz, a szerkezetnek változtatható tömegű merev, vagy nem eléggé rugalmas szakaszokból való összetétele, az egyes szakaszok közé iktatott szabályozható rugórendszerrel. Ezzel a főkivitel megépítésénél szóbaj öhető anyagok széles skálájára lehet vizsgálatot végezni új modell építése nélkül. Tulajdonképpen ez volt az a gondolat, amely a rezgéstani szempontból helyes vízépítési modellek előbb ismertetett elméletének kidolgozásához vezetett, mert addig a „műhelytitkokat" nem tárgyaló szakirodalom nem nyújtott elég biztatást, hogy ilyen irányú vizsgálatokat hazánkban — mégpedig nem kutatási, hanem ipari szinten — megkezdjünk. A vízépítési szerkezetek rezgését jellemző invariánsok Még megemlítjük, hogy a felsorolt erők figyelembevétele a szükségképpen invariáns Froudeés Cauchy—Rayleigh-féle számok mellett a Vi* E szám invarianciáját iseredményezi [1. pl. a (19) egyenletet], A tanulmányban azonban a közvetlen és világos fizikai szemlélethez ragaszkodva nem volt szükségünk arra, hogy invariánsokat használjunk, ezért az ezekre vonatkozó vizsgálatot itt nem ismertetjük. A tanulmányban foglaltak adták meg az elméleti alapot és a gyakorlati végrehajtás legfőbb gondolatait ahhoz, hogy a Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet Hidraulikai Laboratóriumában a Dunai Vízerőműrendszer tervezéséhez szükséges rezgésvizsgálatok 1965 második felében megindulhassanak. Összefoglalás A tanulmány vizsgálja a vízépítési szerkezetek rezgésekor figyelembeveendő erőket, ismerteti a jelenség modellezésének elméleti vonatkozásait és vázolja a modellezés néhány elméletileg, illetve gyakorlatilag megvalósítható megoldását. A tanulmányban foglaltak alapján indulnak meg 1965 második felében a Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet Hidraulikai Laboratóriumában a Dunai Vízerőműrendszer tervezéséhez szükséges rezgésvizsgálatok.
