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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.

F₀=Uω²Ampiezze di piccoModello di riferimento — nessuna decisione di accettazione

Limite del modello: macchina e fondazione costituiscono una singola massa partecipante rigida su un supporto lineare parallelo K–c, eccitata da un componente di squilibrio rotante coerente in fase a 1× contro una base ricevente fissa. I dati in ingresso devono descrivere la stessa modalità e direzione. Il modello esclude modalità accoppiate/strutturali, cedevolezza della base o del terreno, proprietà dipendenti dalla frequenza, transitori, non linearità e criteri di accettazione.

Risultato SDOF di ampiezza di picco

Forza di eccitazione F₀, di picco
Frequenza propria non smorzata fₙ
Rapporto di frequenza r
Spostamento X, di picco
Trasmissibilità di forza TF
Forza di supporto trasmessa FT, di picco
Riduzione di forza (negativo = amplificazione)

Modello in regime stazionario implementato

mẍ+cẋ+Kx=F₀cos(ωt)
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.

©2024–2026 Vibromera

Aritmetica di riferimento SDOF lineare, non un calcolo normativo di equilibratura, accettazione delle vibrazioni o progettazione di fondazioni. Revisione scientifica: luglio 2026.

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