ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Составление механической модели силы, действующие при колебаниях из "Введение в теорию механических колебаний " В большинстве случаев к этим типам сводятся и те обоб-ш,енные силы, которые действуют при колебаниях механических систем. Рассмотрим их подробнее, ограничиваясь здесь системами с одной степенью свободы. [c.15] Обобщенные вынуждающие силы — внешние силы тина Q t), являющиеся заданными функциями времени такие силы служат причиной вынуэюденных колебаний. Источники возникновения вынуждающих сил весьма разнообразны периодически изменяющиеся силы давления газовой смеси в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания, инерционные эффекты в вибровозбудителях, переменное притяжение электромагнитов и др. Весьма различны и законы их изменения во времени, хотя в практике наиболее часто встречаются периодические вынуждающие силы. Иногда вынуждающие силы не детерминированы, а представляют собой случайные функции времени (случайные процессы). [c.15] В некоторых случаях возбуждение колебаний задается кинематически, когда каким-либо точкам системы предписано некоторое определенное движение — оно также может быть детерминированным или случайным процессом. В частности, кинематическим является возбуждение колебаний автомобиля или железнодорожного вагона при движении по неровному пути. Как будет показано ниже, любое кинематическое возбуждение может быть представлено в виде некоторого эквивалентного силового возбуждения, т. е. заменено действием соответствующих сил. [c.15] Обобщенные позиционные силы — силы, зависящие от положенрш (конфигурации) системы, т. е. от обобщенных координат. Среди позиционных сил особое значение имеют восстанавливающие силы, т. е. сплы, возникающие при отклонениях системы от положения равновесия и направленные так, чтобы вернуть систему в это положение. Именно восстанавливающие силы обусловливают собственные колебательные свойства механических систем — их способность совершать свободные колебания. [c.15] В механических системах с упругими элементами восстанавливающие силы возникают вследствие деформирования этих элементов при колебаниях (упругие силы). В других случаях роль восстанавливающей силы может играть сила тяжести (маятник) или архимедова сила (корабль). [c.15] Иногда обобщенная восстанавливающая сила возникает вследствие одновременного влияния двух различных причин. Таков, например, упруго закрепленный маятник (рис. [c.16] Если ируншна имеет малую жесткость, такую, что qK mg, то обобщенный коэффициент жесткости оказывается отрицательным, т. с. суммарная позиционная сила не является восстанавливающей. [c.16] В некоторых системах действуют силы смешанного характера. Таковы, например, силы Q q, t), зависящие от координат и времени, которые нельзя представить в виде суммы позиционной силы и вынуждающей силы эти сплы характерны для параметрических систем, о которых кратко было уже сказано выше. Смешанным характером обладают также силы Q q, д), зависящие от координат и скоростей и притом непредставимые в виде суммы позиционной силы и силы трения иногда такие силы придают механической системе автоколебательные свойства. [c.17] Впрочем, подобные упрощения нужно делать осторожно, имея в виду, что, казалось бы, малые влияния иногда могут явиться причиной важных следствий принципиального характера. Так, даже весьма малые силы трения необходимо учитывать прп анализе затухания свободных колебаний, а также при определении резонапс-ных или околорезонансных амплитуд вынужденных ito-лебаний. Подобно этому нужно помнить, что даже малые параметрические силы могут вызвать весьма опасные колебания типа параметрического резонанса (см. главу III). [c.18] Вернуться к основной статье