Механические системы с несколькими степенями свободы

Метод марковских процессов позволяет (теоретически) получать точные законы распределения компонент вектора состояния нелинейной динамической системы любой размерности и точные значения вероятностных характеристик компонент вектора состояния в любой момент времени. На практике, к сожалению, это далеко не так. Получить точное решение уравнения Колмогорова, особенно когда надо учитывать реальные случайные возмущения (а не белый шум), для реальной нелинейной механической системы с несколькими степенями свободы практически невозможно. Поэтому опять остаются только приближенные методы решения уравнения Колмогорова, требующие введения в алгоритм решения упрощений и предположений, что приводит, как и в методе статистической линеаризации, к несоответствию приближенного и точного решения. Оценить это несоответствие нельзя, так как нет точного решения. Свободным от этих недостатков является метод статистических испытаний (метод Монте-Карло). Метод основан на численном решении исходных нелинейных уравнений без их упрощения. [c.231]

Дополнительные уравнения движения позволяют найти реакции связей [38]. При этом многомерная поверхность, по которой движется изображающая точка механической системы с несколькими степенями свободы, оказывается погруженной в пространство 3/г измерений, где п — число точек в системе. [c.37]

Потенциальная энергия линейной механической системы с несколькими степенями свободы выражается квадратичной формой перемещений [c.54]

Итак определение критической силы для системы с несколькими степенями свободы сводится к математической задаче об определении наименьшего собственного числа матрицы коэффициентов линеаризованной системы уравнений равновесия механической системы в отклоненном от ее первоначальной формы положении. Сформулированное положение является статическим критерием устойчивости. [c.327]

Условия ЗАДАЧ. Механическая система с двумя степенями свободы состоит из двух однородных цилиндров и нескольких линейно упругих пружин с одинаковой жесткостью с. Цилиндры катаются без проскальзывания и сопротивления по горизонтальной поверхности, пружины в положении равновесия не имеют предварительного напряжения. Массой пружин пренебречь. Определить частоты собственных колебаний системы. [c.342]

Теория малых колебаний механических систем с несколькими степенями свободы строится по аналогии с теорией одномерных колебаний. Рассмотрим -мерную несвободную систему с голономными, идеальными и стационарными связями, предполагая, что все действующие на нее силы являются потенциальными и стационарными. Как было показано выше (см. 29), функция Лагранжа такой системы в общем случае имеет вид [c.236]

Связанные колебательные системы с двумя степенями свободы. Колебательные системы музыкальных инструментов представляют собой, как правило, сложные связанные системы с несколькими степенями свободы. Уравнение движения одной из возможных связанных колебательных систем с двумя степенями свободы, например механической (рис. 1.5,а), может быть представлено в комплексной форме в виде [c.12]

Наиболее простой (хотя не всегда достаточно точной) является схематизация механической системы в виде системы с одной степенью свободы. Примеры упругих систем с одной степенью свободы приведены в табл. 5, а с несколькими степенями свободы — в табл. 6. Приведение конкретных конструкций к виду систем с несколькими степенями свободы дано в табл. 7. [c.225]

Часто теорию колебаний разделяют на части по признаку числа степеней свободы механической системы сначала рассматривают колебания систем с одной степенью свободы, затем колебания систем с несколькими степенями свободы и, наконец, колебания систем с бесконечно большим числом степеней свободы (систем с распределенными параметрами). Такое разделение имеет определенные методологические основания и долгое время было традиционным. [c.8]

Планетарный редуктор при учете упругих свойств подшипниковых опор сателлитов, и механических связей, наложенных на звенья редуктора, как правило, представляет собой сложную динамическую систему с дифференциальными связями, обладающую несколькими степенями свободы. Число степеней свободы планетарного редуктора в указанном случае, как в любой динамической системе с голономными связями, определяется числом независимых обобщенных координат, однозначно характеризующих динамические состояния этого редуктора. [c.109]

Эту мысль следует несколько пояснить. Представим себе для простоты, что мы имеем дело с системой, обладающей одной степенью свободы, например механической. В этих условиях каждому значению объема отвечает вполне определенное значение давления. Воздействовать на механическую систему можно только с помощью изменения ее объема. Изменяя объем, мы тем самым изменяем и давление в системе. Таким образом, объем является аргументом, давление — функцией. [c.58]

Рассмотрим основные свойства малых колебаний механических систем с одной и двумя степенями свободы на основе применения уравнений Лагранжа некоторые результаты для системы с любым, конечным числом степеней свободы приведем без вывода. Механическая система может совершать малые колебания только вблизи устойчивого положения равновесия. Обобщенные координаты системы в положении равновесия принимают равными нулю, т. е. отсчитывают их от положения равновесия. Тогда колебательным движением механической системы в общем случае считают всякое ее движение, при котором все обобщенные координаты или часть из них изменяются не монотонно, а имеют колебательный характер, т. е. принимают нулевые значения по крайней мере несколько раз. [c.384]

Троллейбус является сложной механической системой, состоящей из большого числа масс с различными связями. Степень подробности описания троллейбуса как колебательной системы, а следовательно, и число учитываемых степеней свободы зависят от характера решаемой задачи при научных исследованиях число уравнений может исчисляться несколькими десятками при проектировочных расчетах пользуются колебательной системой, показанной на рис. 2.69. Она включает четыре массы для двухосного троллейбуса и шесть масс - для сочлененного (массы обозначены т, упругие элементы - с, демпфирующие элементы - к). [c.214]

До сих пор мы считали, что состояние системы полностью определено конечным числом координат ( 1. Ф>2, Фг)- Но состояния реальных (не идеализированных) систем, -например тела, совершающего произвольные механические колебания, невозможно описать, если не задать смещений бесчисленного количества составляющих его материальных точек. Число координат (степеней свободы) при этом бесконечно возрастает, и уравнения Лагранжа становятся неэффективными. Скажем несколько слов об основных уравнениях, описывающих поведение таких систем с бесконечно большим числом степеней свободы. [c.62]

В целом динамика генерации многочастотных лазеров оказывается аналогичной динамике колебаний механической системы с несколькими степенями свободы. Число степеней свободы равно числу генерируемых частот (при одночастотном лазере одна степень свободы). В соответствии с этим на АЧХ ка к на каждой частоте, так и в их суммарном излучении в общем случае присутствует столько резонансов, сколько генерируется частот (продольных мод). Все резонансы разбиты на две группы в первой имеется лишь один (основной) резонанс, релаксационная частота которого равна релаксационной частоте одночас- [c.79]

Системы с двумя степенями свободы без трения. Исследование устойчивости состояний равновесия механических систем с несколькими степенями свободы также состоит в изучении свойств во шущенного движения, т. е. того движения, которое будет происходить после произвольного ско.ль угодно малого нарушения состояния равновесия. Названные свойства определяются видом 13 я. г, Пановко [c.193]

При моделировании механических колебаний системы с любым числом степеней свободы вводится шесть масштабных коэффициентов и три индикатора тдобия, так же как и в случае системы с одной степенью свободы. Это объясняется тем, что сложные системы составляются из нескольких простых систем, которые подобны как в отдельности, так и в целом, если соблюдено подобие сопряжения простых систем и граничные условия. [c.227]

Динамика промышленных робртов. В отличие от копирующих манипуляторов с ручным приводом промышленные роботы представляют собой механическую сис[гему, в которой динамические нагрузки (нагрузки от сил инерции) могут быть значительными. Эти нагрузки определяются из решения системы уравнений движения. Для составления уравнений движения пространственного механизма с несколькими степенями свободы применяются два метода метод уравнений Лагранжа второго рода и кинетостатический метод. Поясним оба метода на примере простейшего промышленного робота с тремя степенями свободы при цилиндрической зоне обслуживания (рис. 149). [c.272]

Устойчивость вынужденных колебаний нелинейной системы. При гармоническом возбрхдении механической системы с нелинейной характеристикой восстанавливающей силы в некотором диапазоне частот решение задачи о вынужденных колебаниях неоднозначно — одному и тому же значению частоты возбуждения соответствуют несколько значений полуразмахов колебаний (см. с. 28), т. е. несколько разных режимов движения. Некоторые из этих режимов неустойчивы. При анализе устойчивости различных режимов коэффициенты уравнений первого приближения оказываются периодическими функциями времени (см. с. 39) для системы с одной степенью свободы уравнения первого приближения обычно приводятся к уравнению типа Хилла (или в частном случае к уравнению Матье), Задача устойчивости периодического режима движения нелинейной системы сводится к оценке свойств решений этого уравнения (см. т. 1). [c.41]

Как видно, современная техника все чаще ставит перед проектными организациями и конструкторскими бюро вопросы, решение которых относится к компетенции теории колебаний механических систем. Разумеется, втуз не может обеспечить подготовки, достаточной для решения динамических задач, встречающихся в практике ироектирования, однако он обязан научить правильному пониманию положений динамики и в частности теории, колебаний. Вследствие ограниченности объема часов, запланированных на динамику, студентам излагаются обычно только основные понятия элементарной теории колебаний системы с одной сте-пенью свободы. Современная же техника требует, чтобы студентов знакомили с более широким кругом вопросов теории колебаний. Целесообразно излагать действие произвольной периодической силы и импульсивных нагрузок, колебания систем с несколькими степенями свободы, основы теории виброизоляции, теории случайных колебаний и друг,ие вопросы. [c.35]

Можно изучить колебания и в системах с несколькими электромагнитами, а также в случае многих механических степеней свободы [15]. О расчете электромагнитных вибровозбудителей см. в т. 4. При существенной магнитной нелинейности (насыщении стали) задача решается аналогично, только усредняются соотношения типа (30). В этом случае возмо/кны механические колебания с частотой сети под действием электромагнитов, имеющих только одну обмотку, подключенную непосредственно к сети (см. также т. 4). В магиитно-линейном случае для таких магнитов ((. = О, устойчивым режимам соответствует j = О и колебания имеют частоту 2(о [см. (54)]. Тот же эффект —механические колебания частоты ш при питании только переменным током —можно получить при ударах якоря о преграду [2]. [c.344]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...