Устойчивость — Динамический анализ

Рабочие органы автоматических машин и систем, как правило, представляют собой по структуре пространственные кинематические цепи со многими степенями свободы (см. рис. 1.2). В этой связи перед современной теорией машин и механизмов возникают новые задачи по структурному, кинематическому и динамическому анализу и синтезу различных схем механизмов роботов, манипуляторов, шагающих и других машин и систем. Должны быть решены задачи устойчивости движения рабочих органов, изучены колебательные процессы, возникающие в период их движения, рассмотрены задачи, связанные с оптимальными законами движения рабочих органов, разработаны алгоритмы движения этих органов. [c.12]

Краткий перечень возможностей универсальных программ показывает, что в них наиболее полно разработаны различные виды инженерного анализа, включая статический и динамический анализ, анализ устойчивости, нелинейный температурный анализ (в том числе с учетом процесса фазового перехода или химических [c.56]

Если корни Л характеристического уравнения (18.148) размещать на комплексной плоскости (рис. 18.86), то левая полуплоскость Ке X < О будет областью устойчивости, а правая Йе >. > О — областью неустойчивости. Точки мнимой оси соответствуют случаям, сомнительным по Ляпунову, и требуют дополнительных рассмотрений. Динамический анализ сводится к выяснению зависимости положения корней Xs на Л-плоскости от уровня нагружения. Дальше речь будет идти о таких случаях нагружения системы, когда из двух параметров риг отличен от нуля только один. [c.433]

Ввиду того, что динамический подход определяет критическое состояние условием = О и коэффициент П< не связан с распределением массы системы, критическая нагрузка не зависит от этого распределения. Следовательно, при динамическом анализе устойчивости равновесия системы под [c.437]

В настоящей главе мы остановимся на анализе обоих указанных случаев. В первых параграфах будут рассмотрены вопросы влияния трения в кинематических парах на динамическую устойчивость и динамическую точность механизма применительно к случаю, когда величины реакции постоянны по величине, а силы трения пропорциональны относительной скорости элементов пар. [c.193]

В предлагаемой статье исследование задачи динамической устойчивости начинается с анализа статической задачи с целью проверки адекватности модели. Затем для этой модели анализируются различные формы радиального прогиба с целью выявлений тех из этих форм, которые играют важную роль при статической потере устойчивости. В это статическое исследование включается распределение начальных неправильностей формы, соответствующее реальным оболочкам [6]. Эта модель неправильностей определяет баланс между амплитудой неправильностей в той или иной форме выпучивания и чувствительностью конструкции к этой форме неправильностей. [c.10]

ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ. [c.412]

В некоторых случаях нагружения стержней оценка потери устойчивости по условию возможности появления формы статического равновесия в изогнутом состоянии (подход Эйлера) оказывается недостаточной. Более общим является динамический анализ устойчивости, показывающий, как будет двигаться система после некоторого начального малого отклонения. В динамически устойчивом состоя- [c.412]

Динамический анализ устойчивости. Следящие нагрузки 413 [c.413]

Как показывают эксперименты, значения жесткости узлов станка, полученные в статическом состоянии, выше, чем в динамическом. Анализ частот и амплитуд при различных режимах обработки позволяет построить графики границ устойчивости, т. е. получить предельные значения глубины резания при соответствующих значениях скоростей подач, при которых станок способен вести обработку без вибраций. [c.384]

Целый ряд инженерных задач сводится к рассмотрению систем уравнений, имеющих единственное решение лишь в том случае, если известно значение некоторого входящего в них параметра. Этот особый параметр называется характеристическим, или собственным, значением системы. С задачами на собственные значения инженер сталкивается в различных ситуациях. Так, для тензоров напряжений собственные значения определяют главные нормальные напряжения, а собственными векторами задаются направления, связанные с этими значениями. При динамическом анализе механических систем собственные значения соответствуют собственным частотам колебаний, а собственные векторы характеризуют моды этих колебаний. При расчете конструкций собственные значения позволяют определять критические нагрузки, превышение которых приводит к потере устойчивости. [c.49]

Совместное рассмотрение уравнений (163) позволяет получить структурную математическую модель системы (рис. 32). При этом анализ устойчивости и динамических характеристик системы в линейном приближении можно выполнять на основе метода структурных схем, который широко применяют в теории и практике автоматического регулирования, а также методами моделирования на аналоговых ЭВМ. [c.80]

Анализ устойчивости любой динамической системы может быть проведен или с целью выявления устойчивости конкретной системы, все параметры которой заданы, или с целью определения всех возможных значений параметров, при которых система устойчива. [c.153]

Для демпфера основной характеристикой является податливость—коэффициент, связывающий изменение объема с изменением давления. Необходимое значение податливости демпфера определяется из условия, что частота собственных колебаний гидравлического тракта с демпфером должна быть меньше минимальной частоты продольных колебаний корпуса в начале полета. Проблема поддержания продольной устойчивости усугубляется по мере увеличения размеров ракет-носителей. Для анализа продольной устойчивости используют динамические характеристики ЖРД, методика расчета которых изложена в гл. 6. [c.31]

Для того чтобы попытаться учесть и рассмотреть сложные взаимодействия между существенными параметрами системы снаряда, можно предложить две формы анализа, которые и будут рассматриваться. Первой из этих форм является общий анализ расчетных режимов полета и параметров снаряда, при котором снаряд рассматривается как твердое тело и который связан с исследованием формы, прочностных характеристик, веса, дальности полета и других общих характеристик снаряда. Вторая форма — общий динамический анализ — касается динамических реакций, вибраций, устойчивости снаряда и тому подобных факторов. Следует подчеркнуть, что обе эти формы по сущ,еству не заменяют изобретательность и умение правильно разобраться в деле хорошим инженерным расчетом. Однако можно полагать, что аналитическое рассмотрение имеет большое значение для конструктора, разрабатывающего системы с многочисленными видами взаимодействия, так что только интуиция и жизненный опыт оказываются недостаточными. [c.584]

Общий динамический анализ состоит в определении параметров отдельных взаимодействующих между собой динамических факторов, например движения снаряда как твердого тела, податливости частей конструкции на изгиб, движения двигателя в шарнире, характеристик системы управления, аэродинамических сил и силы тяги. Совместный анализ этих факторов позволяет определить возмущения траектории движения, динамические реакции различных частей несущей конструкции, динамическую устойчивость летательного аппарата, динамику движения топлива в баках, углы поворота двигателя в шарнире и многие другие величины как непрерывные функции времени в промежутке от старта до конца активного участка. [c.592]

В отличие от статического можно говорить и о динамическом подходе. В этом случае при анализе устойчивости рассматриваются не формы равновесия, мало отличающиеся от заданной, а изучаются законы движения системы после тою, как ей было сообщено некоторое отклонение от исходного состояния. Если движение происходит так, что исходное положение равновесия восстанавливается, то это положение считается устойчивым. [c.452]

Задачи, связанные с анализом динамических свойств летательных аппаратов на основе уравнений возмущенного движения, рассматриваются в книге лишь с целью иллюстрации влияния аэродинамических характеристик на управляемость и устойчивость. Более подробно эти задачи изучаются в курсах динамики полета, проектирования и расчета конструкций летательных аппаратов. [c.6]

Для упрощения анализа продольной устойчивости и изучения воздействия на эту устойчивость аэродинамических характеристик будем исходить из предположения, что невозмущенное движение аппарата является прямолинейным и установившимся. Тогда динамические коэффициенты будут постоянными и система (1.5.1) легко интегрируется. Будем искать частные интегралы этой системы в виде ДК = Да = ДИ = СеР , где [c.40]

В системах, допускающих анализ устойчивости на основе исследования форм равновесия, г. е. в обычных системах, динамический критерий дает те же результаты, что и статический. Рассмотрим, например, ту же самую стержневую систему в условиях нагружения силой, сохраняющей свое направление (рис. 389). В этом случае взамен уравнений (1) получаем [c.299]

Наряду с расширением использования и усовершенствованием методов анализа напряженных и деформированных состояний, статической и динамической устойчивости конструкций существенно изменились требования к определению несущей способности не столько по критериям предельных упругопластических состояний, сколько по сопротивлению усталостному и хрупкому разрушению. Это нашло отражение в развитии нового направления в механике твердого тела — механике разрушения. [c.4]

Динамика машин является разделом общей теории механизмов и машин, в котором движение механизмов и машин изучается с учетом действующих сил и свойств материалов, из которых изготовлены звенья-упругости, внешнего и внутреннего трения и др. Важнейшими задачами динамики машин являются задачи определения функций движения звеньев машин с учетом сил и пар сил инерции звеньев, упругости их материалов, сопротивления среды движению звеньев, уравновешивания сил инерции, обеспечения устойчивости движения, регулирования хода машин. Как и в других разделах теории машин, в динамике можно выделить два класса задач — анализ и синтез механизмов и машин по динамическим критериям. Весьма существенные критерии эффективности и работоспособности машин — их энергоемкость и коэффициент полезного действия также изучаются в разделе Динамика машин . [c.77]

Полученные АФЧХ упругой системы станка позволяют идентифицировать модель колебательной системы и выполнить анализ устойчивости замкнутой динамической системы станка при резании. [c.64]

В книге излагаются методы динамического анализа и синтеза управляемых машии, основанные на рассмотрении взаимодействия источника энергии (двигателя), механической системы и системы управления. Излагаются способы построения адекватной модели управляемой машины в форме, удобной для применеиия ЭВМ. Рассмотрены системы управления движением машии (системы стабилизации угловой скорости, позиционирования и контурного управления), их эффективность п устойчивость. Изложены особенности управления машинами с двигателями ограниченной мощности. В основу исследования многомерных динамических моделей управляемых машинных агрегатов положены структурные преобразования и методы динамических графов. Последовательно развивается концепция составной динамической модели, на базе которой решается проблема собственных спектров и определяются частотные характеристики моделей. [c.2]

Учитывая указанные трудности, а также имея в виду большую практическую важность случая моногармониче-ского возбуждения, мы в дальнейшем ограничимся анализом устойчивости и динамической точности движения, удовлетворяющего уравнению (4.43). [c.149]

Динамический анализ структурной схемы (рис. 6.70) и частотных характеристик (рис. 6.73) показывает, что при соответст-вующ.ем выборе конструктивных параметров электрогидравличе-ский усилитель можно выполнить достаточно быстродействующим и устойчивым в своем движении. [c.442]

Анализ процессов в проектируемых объектах можно проводить во временной и частотной областях. Анализ во временной области (динамический анализ) позволяет получить картину переходных процессов, оценить динамические свойства объекта, он является важной процедурой при исследовании как линейных, так и нелинейньпс систем. Анализ в частотной области более специфичен, его применяют, как правило, к объектам с линеаризуемыми математическими моделями при исследовании колебательных стационарных процессов, анализе устойчивости, расчете искажений информации, представляемой спектральными составляющими сигналов, и т. п. [c.100]

Подход, близкий к методу упругого эквивлента, использовался в ряде работ А. Н. Гузя и его учеников (см., например, [8]). С одной стороны, этот подход шире описанного выше, ибо включает не только квазистатический, но и динамический анализ возмущенных движений, с другой — несколько уже, поскольку из множества рассмотренных выше особых точек способен выделить лишь три, которыми по принятой здесь терминологии являются БО (для упругости), Б 1 (для пластичности) и ПВО (для сложных сред). Именно эти точки, если они существуют, и призваны в указанном подходе определять границу устойчивости. Однако если выделение первых двух точек в основном исчерпывает проблему устойчивости для соответствующих сред, то выделение из множества псевдобифуркационных точек одной лишь точки ПВО для определения критических времен в вязко-упругих средах оказывается недостаточным. [c.37]

Измерения деформаций, выполненные во время этого процесса, показывают, что на первой стадии скачка трещины, когда ее скорость вгсьма высока, описание поведения образца требует проведения динамического анализа. Во время заключительной стадии скачка, когда скорость трещины мала, поведение образца адекватно отражает анализ, в котором предполагаются условия статического равновесия. Следовательно, если зависимость а от К для ирследуемого материала описывается Г-образной кривой, то трещиностойкость по моменту остановки трещины Кы будет адекватной мерой величины Кш — минимальной трещиностойкости для устойчивого распространения трещины. [c.74]

Для любой схемы конструктивного выполнения топочных экранов прямоточного котла (примеры компоновок приведены на рис. 13.1) надежность парогенерирующих труб в большой степени зависит от устойчивости движения, т. е. постоянства расхода рабочей среды через параллельные трубы и панели, включенные между точками общего давления. Границы устойчивости определяются путем анализа уравнения движения среды в нестационарном режиме. Выделяются два вида неустойчивости (частные случаи решения задачи) — апериодическая и колебательная. Анализ показывает, что границы апериодической неустойчивости совпадают с экстремумами статической гидравлической характеристики, а колебательная (соответствует пульсациям) определяется решением динамической задачи. [c.210]

Исследована устойчивость регулярных прецессий динамически симметричного спутника на круговой орбите дан анализ устойчивости плоских колебаний спутника — твердого тела на эллиптической орбите произвольного эксцентриситета рассмотрена устойчивость движения динамически симметричного спутника, когда его ось симметрии перпендикулярна плоскости эллиптической орбиты центра масс исследована устойчивость плоских вращений спутника и плоских колебаний произвольной амплитуды на круговой орбите получены новые результаты в задаче об устойчивости относительного эавновесия спутника с трехосным эллипсоидом инерции. Подробная библиография приведена в [31, 94]. В [95] указаны такие случаи, когда относительное равновесие спутника устойчиво в линейном приближении, есть устойчивость для большинства начальных условий, а на самом деле это равновесие неустойчиво но Ляпунову. Это — пример конкретной задачи механики, в которой установлено существование диффузии Арнольда (правда, эта диффузия не является экпоненци-альной). [c.125]

Для анализа устойчивости линейных динамических систем разработаны различные методы и критерии [11]. Основной отличительной особенностью рассматриваемой динамической схемы лоршневых (Компрессоров с синхронными приводами является наличие более чем одной замкнутой динамической системы, причем процессы в системах взаимосвязаны. Это приводит к резкому возрастанию порядка дифференциального уравнения, описывающего поведение динамической системы в целом. [c.20]

Устойчивость такой динамической системы была рассмотрена в ряде работ. В опубликованных исследованиях [134], [138] было высказано предположение, что общее время запаздывания является суммой постоянного и переменного времени запаздывания. Изменения переменной части времени запаздывания связаны с колебаниями давления в камере сгорания степенной зависимостью. Показатель степени назван в этих работах показателем взаимодействия. Введение такой связи основывается на том, что такие процессы, как распыл или смешение, являющиеся необходимой подготовительной фазой для других процессов, не меняются под влиянием изменения давления в камере сгорания. Это положение является спорным хотя бы потому, что распыл топливных компонентов определяется перепадом давления (рб — Рк) и изменение давления в камере немедленно приводит к изменениям качества распыла, а процесс смешения также не заканчивается в предпламенной зоне и продолжается в зоне горения. Следовательно, такое деление времени запаздывания является весьма условным. Так как это положение нашло широкое применение в ряде работ, то дальнейший анализ внутрикамерной неустойчивости мы проведем, пользуясь им. [c.156]

Данные предыдущего анализа на собственные частоты используются для динамического анализа для определения характерного времени динамической реакции. Поскольку в ANSYS реализована устойчивая схема интегрирования Ньюмарка, то для определения характерного времени можно взять время, равное собственному периоду, папример, в данном примере 1/13.650 = 0.07326. [c.59]

Согласно критерию Найквиста, динамическая система устойчива, если годограф Найквиста (рис. 1.27, а), построенный при изменении со от О до оо (АФЧХ — амплитудно-фазовая частотная характеристика системы), не охватывает точку (—1 /0). При анализе устойчивости по ЛЧХ строятся логарифмическая амплитудно-частот- [c.55]

Параметры Галактики [1, 3, 46, 47]. Наша Галактика представляет собой светящийся диск из звезд. Принадлежит к классу спиральных. В центре диска имеется утолщение — балдж, внутри которого находится компактное ядро Галактики. В диске выделяют плоскую составляющую — тонкий слой межзвездного газа и образующихся из него молодых звезд. Диск окружен сфероидальным гало из слабосветящихся старых звезд-Из динамических соображений [анализ кривой вращения (рис. 45.29) и устойчивости] следует, что Галактика должна быть окружена короной, содержащей основную часть массы системы. Непосредственно корона не наблюдается, поэтому она должна состоять из темной материи [маломассивные звезды низкой светимости, мертвые звездные остатки, нейтрино с ненулевой массой покоя ( )]. [c.1214]

Наиболее полное представление о движении летательного аппарата позволяет установить теория динамичес[кой устойчивости, в которой рассматривается роль аэродинамических характеристик аппарата и управляющего воздействия в сохранении исходных параметров движения на траектории (устойчивости движения). В настоящей книге в краткой форме излагаются методы решения соответствующей системы дифференциальных уравнений возмущенного движения, акцентируется внимание на качественном анализе полученных результатов. Приводимые решения являются аналитическими и относятся к заданным областям начальных параметров, определяющих упрощенные модели динамической устойчивости. Такие решения имеют весьма большое значение для инженерной практики. Вместе с тем при необходимости получения массовых результатов для какой-либо определенной динамической модели летательного аппарата, обусловливающей многоварианткссть начальных условий и большой сбъем вы- [c.5]

Первые результаты, относящиеся к нелинейному анализу пластин с несимметричным расположением слоев, принадлежат Ву и Винсону [194]. Однако учет несимметричности структуры пакета осуществлялся ими приближенно с использованием приведенных изгибных жесткостей, определяемых равенствами (64). Строгий анализ несимметричных слоистых пластин был проведен Венетом [24] при определении динамической устойчивости прямоугольных пластин с шарнирно опертыми и закрепленными в плоскости пластины краями. Берт [28] рассмотрел прямоугольные пластины с произвольным расположением слоев и более реальными граничными условиями, соответствующими упругому закреплению при изгибе и плоской деформации. [c.191]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...