Уравнение движения пластины постоянной толщины
Расположим оси
и
в срединной плоскости пластины, ось
направим по нормали к этой плоскости. Дифференциальное уравнение статического изгиба пластины постоянной толщины
при малых перемещениях имеет вид
где
- бигармонический оператор;
- прогиб;
- цилиндрическая жесткость;
- интенсивность нормальной нагрузки.
Добавляя к внешней нагрузке интенсивность сил инерции,
(313)
где
- плотность материала, получим уравнение движения
(314)
При свободных колебаниях нагрузка
, и решение уравнения (314) ищется в виде
(315)
Подставляя (315) в однородное уравнение, соответствующее (314), получим для амплитудной функции
уравнение в частных производных
(316)
где
Уравнение (316) может быть представлено так:
откуда следует, что решениями (316) являются, в частности, решения более простых уравнений:
(317)
или
Из бесчисленного множества решений уравнения (316) должны быть отобраны те, которые соответствуют условиям закрепления краев пластинки. Эти условия будут такими же, как и при статическом изгибе: на жестко защемленном краю
на шарнирно опертом краю
на свободном краю
где
и
- амплитудный изгибающий момент и приведенная поперечная сила на контуре.
Если пластина отнесена к декартовой системе координат
то
и
определяются формулами
?
где
- угол, образуемый внешней нормалью к контуру с осью х;
- радиус кривизны контура.
Все публикации раздела