Анализ движения тел вращения, связанных с жестким основанием
- 作者: 1, 1
-
隶属关系:
- Самарский государственный технический университет
- 期: 卷 1 (2022)
- 页面: 382-383
- 栏目: Статика, динамика и устойчивость упругих систем
- URL: https://journals.eco-vector.com/osnk-sr/article/view/107634
- ID: 107634
如何引用文章
全文:
详细
Обоснование. Многим процессам, происходящим как в строительстве так и в промышленном производстве, можно сопоставить физическую модель — движение тел вращения по вязкоупругим средам, подчиняющимся модели Кельвина, как наиболее полно учитывающей механические свойства неметаллических материалов. По гипотезе Кельвина – Фойхта [1], несовершенной упругости материала приписывается вязкая природа. Применение этой гипотезы корректно при рассмотрении как стационарных, так и нестационарных колебаний.
Целью данной работы является теоретическое и экспериментальное исследование в области задач, посвященных исследованию динамике тел вращения на вязкоупругом основании.
Методы. В данной работе найдена связь реологической силы реакции в структуре уравнения Лагранжа — получено модифицированное уравнение Лагранжа. Рассмотрено движение механической системы с голономными, идеальными, удерживающими связями. За основу взято уравнение Даламбера – Лагранжа:
(1)
Выражение для силы Xv, наделенной вязкоупругими свойствами, присущими для модели тела Кельвина, соответствует:
(2)
где учтены модули упругости элементов тела Кельвина и реологическая координата.
Получена система уравнений:
,
(3)
Используя известные тождества Лагранжа
, (4)
а также понятия энергии ускорений, потенциальной энергии и функции рассеяния энергии
, (5)
где — коэффициент внутреннего трения, найдено
, (6)
, (7)
(8)
В силу независимостей этих уравнений составлено уравнение (8). Проводя замену , где — кинетическая энергия, окончательно записано
. (9)
Уравнение (9) было получено в [2] другим способом. Применение этих уравнений было рассмотрено в задачах, посвященных исследованию динамики тел вращения на вязкоупругом основании.
Результаты. С использованием численных методов проведен анализ режима движения диска (см. рисунок).
Рис. 1. Результат численного анализа
Выводы. Анализ графических зависимостей показывает, что при угловой скорости диска, равной нулю, возникает максимальный изгиб балки. Диск останавливается и начинает двигаться вместе с балкой. В соответствии с фазовым портретом механическая система будет совершать затухающие низкочастотные колебания вблизи устойчивого положения равновесия [3, 4].
全文:
Обоснование. Многим процессам, происходящим как в строительстве так и в промышленном производстве, можно сопоставить физическую модель — движение тел вращения по вязкоупругим средам, подчиняющимся модели Кельвина, как наиболее полно учитывающей механические свойства неметаллических материалов. По гипотезе Кельвина – Фойхта [1], несовершенной упругости материала приписывается вязкая природа. Применение этой гипотезы корректно при рассмотрении как стационарных, так и нестационарных колебаний.
Целью данной работы является теоретическое и экспериментальное исследование в области задач, посвященных исследованию динамике тел вращения на вязкоупругом основании.
Методы. В данной работе найдена связь реологической силы реакции в структуре уравнения Лагранжа — получено модифицированное уравнение Лагранжа. Рассмотрено движение механической системы с голономными, идеальными, удерживающими связями. За основу взято уравнение Даламбера – Лагранжа:
(1)
Выражение для силы Xv, наделенной вязкоупругими свойствами, присущими для модели тела Кельвина, соответствует:
(2)
где учтены модули упругости элементов тела Кельвина и реологическая координата.
Получена система уравнений:
,
(3)
Используя известные тождества Лагранжа
, (4)
а также понятия энергии ускорений, потенциальной энергии и функции рассеяния энергии
, (5)
где — коэффициент внутреннего трения, найдено
, (6)
, (7)
(8)
В силу независимостей этих уравнений составлено уравнение (8). Проводя замену , где — кинетическая энергия, окончательно записано
. (9)
Уравнение (9) было получено в [2] другим способом. Применение этих уравнений было рассмотрено в задачах, посвященных исследованию динамики тел вращения на вязкоупругом основании.
Результаты. С использованием численных методов проведен анализ режима движения диска (см. рисунок).
Рис. 1. Результат численного анализа
Выводы. Анализ графических зависимостей показывает, что при угловой скорости диска, равной нулю, возникает максимальный изгиб балки. Диск останавливается и начинает двигаться вместе с балкой. В соответствии с фазовым портретом механическая система будет совершать затухающие низкочастотные колебания вблизи устойчивого положения равновесия [3, 4].
作者简介
Самарский государственный технический университет
编辑信件的主要联系方式.
Email: ya.dezender73@gmail.com
студент, группа 20п-4, факультет промышленного и гражданского строительства
俄罗斯联邦, СамараСамарский государственный технический университет
Email: kalmova@inbox.ru
научный руководитель, старший преподаватель; старший преподаватель кафедры Строительная механика, инженерная геология, основания и фундаменты
俄罗斯联邦, Самара参考
- Василенко Н.В. Теория колебаний. Киев: Вища Школа, 1992. 430 с.
- Аидов А.А. Автопараметрические колебания в системе с сухим трением и с ограниченным возбуждением // Известия РАН. Механика твердого тела. 1977. № 4. С. 68–78.
- Павлов Г.В., Кальмова М.А. Специфика движения диска на реологическом основании // Вестник ТГУ. 2012. № 3. С. 68–77.
- Карапетян А.В. Устойчивость стационарных движений. Москва: Эдиториал УРСС, 1998. 166 с.
![](/img/style/loading.gif)