Modello lineare eccitato da forza — un grado di libertà
Verifica della trasmissione di forza SDOF per squilibrio rotante
Calcola la forza di eccitazione di picco a 1×, lo spostamento in regime stazionario e la forza trasmessa al supporto per una modalità equivalente documentata massa-molla-smorzatore.
Risultato SDOF di ampiezza di picco
Modello in regime stazionario implementato
ω=2πn/60 ; F₀=Uω²
ωₙ=√(K/m) ; r=ω/ωₙ ; ζ=c/(2mωₙ)
D=√[(1−r²)²+(2ζr)²]
X=(F₀/K)/D
TF=√[1+(2ζr)²]/D ; FT=F₀TF
m è la massa partecipante combinata in kg, K è la rigidezza equivalente in N/m, U è convertita da g·mm a kg·m per 10⁻⁶, n è rpm, ω e ωₙ sono rad/s, X è l'ampiezza di spostamento di picco in metri, e F₀ e FT sono le ampiezze di forza di picco in newton. La riduzione di forza è (1−TF)×100%; un valore negativo indica esplicitamente amplificazione.
Fonte e verifica dimensionale
MIT OpenCourseWare, Rotating Imbalance deriva le componenti di forza armoniche con ampiezza meω². MIT OpenCourseWare, Vibration Isolation deriva la risposta SDOF eccitata da forza e il rapporto di forza trasmessa. Verifica unità: F₀=(kg·m)/s²=N; F₀/K=N/(N/m)=m.
Limiti di interpretazione
Il risultato non è una tolleranza di equilibratura, un valore di severità di vibrazione, un progetto di fondazione o un verdetto di sicurezza/non sicurezza. Inserire solo massa equivalente, rigidezza, smorzamento e squilibrio supportati dai dati del progetto. U totale coerente in fase indica lo squilibrio equivalente vettoriale che produce la componente di forza 1× modellata; rotori o fasi non correlati non possono essere semplicemente sommati come scalari. Le ampiezze di picco non devono essere confrontate direttamente con i limiti RMS o picco-picco.
Risonanza ideale non smorzata
Quando ζ=0 e r=1, il denominatore del trasferimento in regime stazionario è zero. Il modello lineare ideale non ha una risposta armonica in regime stazionario finita. Il calcolatore segnala esplicitamente tale singolarità; i sistemi reali richiedono smorzamento misurato/modellato e analisi transitoria vicino alla risonanza.