Konstruksjoner utsatt for vibrasjoner
Master thesis
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/183042Utgivelsesdato
2013Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Denne masteroppgaven omhandler hvordan roterende eksentriske masser kan skape vibrasjoner i
konstruksjoner. Oppgaven tar for seg grundige matematiske utledninger for hvordan de aktuelle
formlene for dynamisk analyse er oppbygget. Utledningene inneholder de grunnleggende stegene som
mange lærebøker ikke inneholder. Formålet med disse utledningene er en grundig innføring i hvordan
formlene er oppbygget og dermed få et nærere forhold til dem. Teoretiske utledninger er veldig
viktige for å finne ut om formelen tar hensyn til det man trenger at den skal ta hensyn til.
Dynamiske analyser er veldig avhengig av nøyaktighet for at de skal gi tilstrekkelige resultat.
Oppgaven har dermed lagt mye fokus på å sammenligne ulike metoder for å finne egenfrekvenser. For
å kunne beregne dynamisk respons med høyest mulig nøyaktighet er vi avhengig av at
egenfrekvensene blir så nøyaktige som overhodet mulig. Metoder som SDOF metode, Eksakt metode,
Elementmetode og simulering i dataprogrammet Abaqus har blitt satt opp mot hverandre.
For å verifisere SDOF metode og Abaqus har det blitt foretatt et eksperiment. Utstyret til
eksperimentet er levert av TecQuipment og består av en fritt opplagt bjelke som har en eksentrisk
roterende masse på midten av bjelken. Eksperimentets formål er først og fremst å verifisere formlene,
men også å gi en praktisk erfaring av fenomenene beating og resonans. Ettersom utstyret har sine
begrensninger, har det kun vært mulig å analysere responsen til den første svingeformen.
Abaqus simuleringen av eksperimentet tar for seg sammenligning av modal og direkte metode, der
Rayleigh dempning er lagt inn som materialdempning hos direkte metode. Modal metode har fått
dempning lagt inn som dempningsforholdet ξ. B21-bjelkeelement og C3D20R-solidelement modeller
har blitt satt opp mot hverandre. Alle modellene har en meget fin elementinndeling for å gi best mulig
resultater.
Oppgaven tar til slutt for seg hvordan vibrasjoner kan elimineres på best mulig måte. Roterende
eksentrisk utstyr bør settes på vibrasjons isolatorer og ikke direkte på konstruksjonen. Vibrasjons
isolatorer vil i de fleste tilfeller redusere kraften som blir overført fra roterende eksentrisk utstyr til
konstruksjonen. Helt til slutt i oppgaven er det laget et design eksempel på hvordan vibrasjons
isolatorer i form av fjærelementer bør monteres. Dette eksempelet har også blitt kjørt i Abaqus.
Beskrivelse
Master's thesis in Structural engineering