Колебания систем с конечным числом степеней свободы

В настоящее время теория колебаний систем с конечным числом степеней свободы является одним из наиболее развитых разделов механики. Основные вопросы теории колебаний рассматриваются в ряде специальных монографий ). Поэтому в курсе теоретической механики незачем пытаться охватить вопросы теории колебаний с достаточной полнотой. Здесь уместно лишь ознакомление читателей с основами этой обширной области механики. [c.215]

В настоящей книге изложены общие основы теории малых колебаний систем с конечным числом степеней свободы. Теория малых колебаний систем является основным разделом общей теории колебаний и широко используется в динамических расчетах различных машин, строительных конструкций, а также в расчетах электрических цепей. [c.3]

Анализ свободных колебаний систем с конечным числом степеней свободы приводит, как известно, к приравниванию нулю частотного определителя, после развертывания которого образуется частотное уравнение, степень которого соответствует числу степеней свободы рассматриваемой системы. При большом числе степеней свободы развертывание определителя в общем (буквенном) виде связано с серьезными вычислительными трудностями. С другой стороны, известно [6], что характеристический полином системы, как и определитель графа, равен сумме величин деревьев графа [c.59]

Понятие свободных и вынужденных колебаний введено в гл. III, V и VI тома I для линейных систем с конечным числом степеней свободы. В технике колебания упругих распределенных систем представляют колебаниями систем с конечным числом степеней свободы (и обычно решение технических задач ограничено определенным диапазоном частот). [c.330]

Метод комплексных амплитуд является предпочтительным при аналитическом решении задачи об установившихся вынужденных колебаниях систем с конечным числом степеней свободы. [c.108]

Общие замечания. Распространение теории свободных колебаний систем с конечным числом степеней свободы (см. гл. Ill) на распределенные системы осуществляется в рамках функционального анализа. Теория свободных колебаний упругих систем может рассматриваться как физическая интерпретация спектральной теории линейных самосопряженных операторов в гильбертовом пространстве. Операторные обозначения весьма удобны при изложении общих вопросов теории колебаний упругих систем, поскольку они придают предельную краткость и общность. Чтобы облегчить интерпретацию операторных обозначений, в табл. 1 и 2 дана их развернутая запись для некоторых классов упругих систем. [c.166]

СЛУЧАЙНЫЕ КОЛЕБАНИЯ СИСТЕМ С КОНЕЧНЫМ ЧИСЛОМ СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ [c.286]

В главах 5—8 рассматриваются случайные колебания систем с конечным числом степеней свободы и систем с распределенными параметрами. Изложение теории случайных колебаний проводится аналогично изложению классической теории колебаний, что позволяет наиболее наглядно установить, чем эти разделы механики (детерминированные колебания и случайные колебания) родственны и чем они отличаются друг от друга. [c.4]

Колебания систем с конечным числом степеней свободы под действием случайных сил. Допустим, что движение механической системы описывается уравнениями [c.529]

Глава VII содержит изложение основ теории устойчивости движения и малых колебаний систем с конечным числом степеней свободы. [c.7]

Колебания систем с конечным числом степеней свободы. Рассмотрим механическую систему, состоящую из упругого сооружения, которое несет ряд сосредоточенных грузов. Сначала будем представлять себе этн грузы в виде материальных точек, которые мы занумеруем от 1 до п. Массой сооружения будем пренебрегать по сравнению с массой грузов. Обозначим и , и,,. .., перемещения грузов, массы которых / , Связь между [c.370]

Свободные колебания систем с конечным числом степеней свободы (общий случай) [c.40]

Основная особенность процесса свободных колебаний систем с бесконечным числом степеней свободы выражается в бесконечности числа собственных частот и форм колебаний. С этим связаны и особенности математического характера вместо обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих колебания систем с конечным числом степеней свободы, здесь приходится иметь дело с дифференциальными уравнениями в частных производных. Кроме начальных условий, определяющих начальные смещения и скорости, необходимо учитывать и граничные условия, характеризующие закрепление системы. [c.184]

Центральная часть книги содержит традиционные разделы теории колебаний колебания систем с конечным числом степеней свободы, колебания распределенных систем (стержней и пластин), колебания нелинейных систем. Приведены также основы теории устойчивости движения. Для описания колебаний используются преимущественно классические методы, развитые Рэлеем и А. Н. Крыловым. Изложение теоретических основ сопровождается большим количеством пояснительных примеров, которые имеют самостоятельную прикладную ценность и могут служить справочным материалом. [c.6]

Наибольший интерес для практических расчетов имеют главы, посвященные колебаниям систем с конечным числом степеней свободы и приближенным методам определения собственных частот. Поэтому в книге эти главы имеют достаточно большой объем. [c.6]

Применение уравнений Лагранжа к изучению свободных и вынужденных колебаний механических систем с конечным числом степеней свободы можно найти в ряде специальных курсов . [c.344]

Если пренебречь вязкостью жидкости, то уравнение i-и формы колебаний с точностью до постоянных совпадает с соответствующим уравнением в теории колебаний упругих систем с конечным числом степеней свободы для твердых масс. Все результаты этой теории могут быть использованы без изменений при решении рассматриваемых задач (см. 1). [c.55]

Рассмотрим алгоритм решения этих задач по МГЭ. Следует отметить, что проблема определения частот собственных колебаний упругих систем продолжает оставаться актуальной задачей. Связано это с недостатками существующих методов. Так, методы сил и перемещений позволяют определять точный спектр частот собственных колебаний (в рамках допущений, принятых при выводе дифференциальных уравнений колебаний), но частотные уравнения этих методов содержат точки разрывов 2-го рода [307]. Возможно также появление фиктивных и пропуск действительных частот вследствие замены заданной расчетной схемы на основную схему [26]. В МКЭ частоты определяются из векового уравнения [184], где спектр частот во-первых ограничен, во-вторых неточен из-за замены системы с бесконечным числом степеней свободы на систему с конечным числом степеней свободы. Аналогичные недостатки имеются и у других методов. [c.124]

Для рассмотрения связанных колебаний пространственно-многомерных механических цепей наиболее удобны общие методы исследования линейных систем с конечным числом степеней свободы (см. том 1, часть I). Однако при исследовании довольно распространенных пространственно-одномерных механических цепей для инженерных целей более удобными оказываются методы, в которых уравнения движения системы находят непосредственно из топологии рассматриваемой механической цепи на основе законов Кирхгофа. Ниже при рассмотрении пространственно-одномерных цепей двухполюсников введены воспринимаемые силы, параметры двухполюсников и их ассоциированные направления, выбираемые одинако- [c.42]

Том первый посвящен колебаниям линейных систем. Здесь формулируются и рассматриваются методы изучения колебательных процессов механических систем с конечным числом степеней свободы, а также систем с распределенными параметрами. Рассмотрены консервативные и неконсервативные системы, анализируются вопросы устойчивости решений. [c.11]

Том состоит из трех частей. В первой части изложена теория колебаний линейных систем с конечным числом степеней свободы, во второй — теория колебаний линейных распределенных систем. В них подробно рассмотрены методы расчета собственных частот и собственных форм колебаний, вынужденных и параметрически возбуждаемых колебаний, методы исследования устойчивости неконсервативных линейных систем. В третьей части изложена теория колебаний линейных систем с конечным числом степеней свободы и распределенных систем при случайных воздействиях. [c.14]

Дифференциальные уравнения параметрических колебаний. Уравнения параметрических колебаний линейных систем с конечным числом степеней свободы в общем случае могут быть представлены в виде [c.117]

Теория установившихся вынужденных колебаний упругих систем с вполне непрерывными операторами аналогична теории вынужденных колебаний линейных систем с конечным числом степеней свободы. Если С А не является вполне непрерывным оператором (это имеет место, например, для неограниченных упругих систем), то указанная аналогия может частично или полностью утрачиваться. [c.235]

В этих случаях задачи об устойчивости и колебаниях твердого тела с жидкостью естественно ставить как задачи об устойчивости по Ляпунову и колебаниях для систем с конечным числом степеней свободы. Постановка и решение задачи устойчивости при безвихревом движении дана в работе [31], а при однородном вихревом движении — в работе [27]. [c.285]

Уравнения параметрических колебаний линейных систем с конечным числом степеней свободы в общем случае могут быть представлены в виде [c.471]

На кафедре теоретической и прикладной механики ЛГУ разрабатываются методические пособия по использованию ЭВМ в задачах механики для слушателей ФПК. В 1985 г. вышла из печати работа [2], написанная совместно с преподавателями ЛПИ. В этом пособии приведен ряд программ на языке РОКТКАК для решения задач теории малых колебаний систем с конечным числом степеней свободы. [c.22]

Теория колебаний развилась из исследований Галилея о малых колебаниях маятника. Однако опыты Галилея, в сущности, лишь наметили путь для дальнейшей работы в этой области. Возникновение учения о колебаниях упругих тел в механике связано с именами академиков Петербургской Академии наук — Д. Бернулли, Эрмана и Л. Эйлера. В 1716 г. Эрман нашёл решение некоторых сложных задач о колебаниях маятника в 1740 г. Эйлер обобщил принцип Эрл)ана и применил его к исследованию колебаний струн и тонких брусьев. В 1751 г, Эйлер и Бернулли впервые получили дифференциальные уравнения поперечных колебаний. Хотя общая теория колебаний систем с конечным числом степеней свободы была дана в 1762—1765 гг. в работах Лагранжа, но по его же собственному признанию эти работы представляли собой возврат к методу Эрмана и Эйлера . [c.769]

Выдвижение на первый план теории колебаний систем с конечным числом степеней свободы и несколько расширенный объем этого раздела объясняются тем значением, какое имеет расчет упрощенных (приведенных) систем в практических вибращюнных расчетах. Несмотря на неточность результатов, получаемых в расчетах приведенных систем, теория колебаний линейных систем с конечным числом степеней свободы сохраняет и в настоящее время значение основного раздела общей теории колебаний. [c.16]

Одним из таких приемов, особенно широко используемым в машиностроении, является замена данной сложной системы другой, более простой, с другим распределением масс и жесткостей, ш близкой к данной в том смысле, что ее расчет приводит к значениям искомых величин, не слишком сильно отличающимся от действительных для данной системы. Такая упрощенная система носит название приведенной или эквивалентной приведенной с темы. Существуют специальные правила приведения сплошных упругих систем, которые рассматриваются в разделах, относящихся к частным случаям колебаний упругих тел. Сейчас ограничимся описанием только одного из возможных его результатов замены данной системы с бесконечным числом степеней свободы эквивалентной системой с конечным числом степеней свободы. Именда этот результат приведения или упрощения сложной системы кладется обычно в основу первоначальных исследований теории колебаний. На нем построена первая часть настоящей книги — о колебаниях систем с конечным числом степеней свободы. [c.100]

В первом томе изложены современные методы aнaлитичe oгo исследования колебательных систем с конечным числом степеней свободы к линейные систем с распределенными параметрами. Дала теория устойчивости колебательных систем, приведены методы аналитического описания и анализа колебательных процессов. Приведены результаты новейших достижений, методы определения собственных частот и форм колебаний систем сложной структуры. Большое внимание уделено параметрическим и случайным колебаниям, ударным процессам и распространению волн, а также теории вибрационной надежности. [c.4]

Различают системы с конечным и бесконечным числом степеней свободы. В последнем случае множество степеней свободы может быть либо счетным, либо континуальным. Системы, обладающие континуальным множеством степеней свободы, называют распределенными (континуальными). Число степеней свободы зависит от характера идеализации реальной системы. Упругие системы с распределенной массой являются распределенными системами заменяя распределенную массу конечным числом сосредоточенных масс, получим систему с конечным числом степеней свободы. С математической точки зрения колебания систем с конечнььм числом степеней свободы описываются обыкновенными дифференциальными уравнениями колебания распределенных систем — дифференциальными уравнениями в частных производных. Математическое описание весьма широкого и наиболее важного для приложений класса распределенных систем может быть сведено к бесконечным системам обыкновенных дифференциальных уравнений. Этот класс распределенных систем эквивалентен, таким образом, системам с бесконечным счетным числом степеней свободы. Приближенная трактовка последних приводит к системам с конечным числом степеней свободы. [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...