Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...

Статьи Чертежи Таблицы О сайте Реклама
Наименьшее число переменных, необходимое для задания положения системы в данный момент времени, называется числом ее обобп енных координат. Если рассматривать положения системы как точки некоторого пространства, близость в котором определяется естественным образом через близость соответствующих положений системы, то размерность этого пространства, называемого пространством конфигураций, будет равна числу координат системы.

ПОИСК



Виртуальные перемещения. Число степеней свободы

из "Динамика неголомных систем "

Наименьшее число переменных, необходимое для задания положения системы в данный момент времени, называется числом ее обобп енных координат. Если рассматривать положения системы как точки некоторого пространства, близость в котором определяется естественным образом через близость соответствующих положений системы, то размерность этого пространства, называемого пространством конфигураций, будет равна числу координат системы. [c.13]
В качественной динамике топологическая структура пространства конфигураций играет существенную роль. Кроме того, введение в пространстве конфигураций подходящей метрики позволяет задачу о движении системы рассматривать как задачу о движении точки в многомерном пространстве, которая в ряде важных случаев приводится к чисто геометрическому вопросу о геодезических линиях. [c.13]
Поясним понятие пространства конфигураций на ряде простых примеров. [c.13]
Всякое непрерывное движение системы изобразится на цилиндре некоторой непрерывно-пробегаемой кривой, точнее, непрерывным движением изображаю-7 ш,ей точки. Так, движение, при котором брусок все время смещается вправо, а маятник качается возле некоторого своего положения, изобразится на цилиндре волнистой кривой Спираль М на цилиндре, пробегаемая в направлении, указанном на ней стрелкой, соответствует движению системы, при котором брусок смещается все время вправо, а маятник вращается по часовой стрелке вокруг своей точки подвеса (рис. 1.3). [c.14]
что это свертывание в тор можно было бы и не делать, а вместо этого условиться считать противоположные точки сторон квадрата О ф 2я, О 2л тождественными. Ясно, что такой квадрат с от эждествленными сторонами тоже будет пространством конфигураций двойного маятника. [c.15]
Пример 4. Пространство кон ф/и г у р а ц и й твердого тела с неподвижной точкой. [c.16]
Пример 5. Пространство конфигураций круглого диска, принужденного катиться без скольжения по плоскости. [c.16]
Такой топологический образ называется трехмерным проективным пространством. [c.16]
Заметим, что пространство конфигураций диска, касающегося плоскости и могущего по ней скользить, будет совершенно таким же, т. е. наложение неголономных связей качения не изменяет пространства конфигураций диска. [c.17]
Рассмотрим теперь пример системы, связи которой, а следовательно, вообще, и совокупность возможных ее положений зависят от времени. В этом случае можно лишь говорить о пространстве конфигураций системы в данный момент времени или о пространстве конфигураций и времени, которое представляет собою объединение набора пространств, соответствующих всем моментам времени. [c.17]
То есть две точки этого пятимерного пространства считаются близкими-если одновременно близки соотьетству1р1Цие им точки трехмерного тора и плоскости. Такой способ образования из двух топологических образов нового третьего называется топологическим умножением. [c.17]
Подчеркнем, что речь при этом идет о виртуальных перемещениях системы в данный момент времени и в данной ее конфигурации. Согласно этому определению виртуальные перемещения системы можно представить себе как возможные перемещения системы с не зависящими от времени однородными связями, такими же, как и у исходной системы в рассматриваемый момент времени. [c.19]
Число линейно независимых виртуальных перемещений системы называется числом ее степеней свободы. Для голономных систем число степеней свободы совпадает с числом координат. Для неголономной системы это не так число степеней свободы неголономной системы меньше числа ее координат на число неинтегрируе-мых кинематических связей. [c.19]
что от точки к точке расположение этой плоскости, сообразно изменению векторов ах и 2, меняется. Заметим, что, если бы ДИСК катился по плоскости, движущейся определенным, наперед заданным способом, то виртуальные его перемещения в каждый данный момент были бы такими же, как у диска, катящегося по неподвижной плоскости, получающейся в каждый момент времени фиксированием подвижной плоскости. [c.20]


Вернуться к основной статье

© 2025 Mash-xxl.info Реклама на сайте