Метод электромеханических аналогий

Пособие состоит из двух частей, В первой исследована теория колебаний механических систем с сосредоточенными и распределенными параметрами колебания с одной и двумя степенями свободы методы электромеханических аналогий. Рассмотрены также упругие волны в газах и жидкостях, законы отражения и преломления плоских волн через границу раздела двух сред, а также законы прохождения и отражения звука от границ и плоских пластин. [c.2]

П.З. МЕТОД ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ АНАЛОГИЙ [c.55]

Для пользования методом электромеханических аналогий следует условиться относительно способа изображения механических систем. Механические элементы изображаются так, как это показано на рис. 2.2. [c.31]

Метод электромеханических аналогий был развит для расчета механических систем различных электроакустических аппаратов. Однако очень часто механические и акустические системы аппаратов оказываются довольно сложными (число степеней свободы велико), формулы, описывающие поведение системы, громоздкими и исследование влияния отдельных элементов на поведение системы по таким формулам требует трудоемких численных расчетов и построения графиков. [c.38]

Электроакустическая аппаратура обычно имеет в своем составе механическую колебательную систему как посредник между электрической и акустической системами. Для решения практических задач, встречающихся при рассмотрении механических и акустических систем, целесообразно использовать удобный и эффективный математический аппарат в виде теории четырехполюсников. Для этой цели были разработаны методы электромеханических аналогий, позволяющие применять этот аппарат непосредственно к механическим системам. [c.60]

Этим методом аналогий удобно пользоваться при рассмотрении устройств, состоящих только из акустических систем типа звукопроводов, например акустических фильтров. При анализе преобразователей, состоящих из комбинаций электрических и механических систем, удобнее пользоваться вышерассмотренным методом электромеханических аналогий. [c.67]

Вибрация отдельных элементов конструкции электрической машины может быть рассчитана методом электромеханической аналогии [c.18]

В заключение с помощью метода электромеханических аналогий [86, 170] построим эквивалентную схему одного периода решетки при [c.176]

Природу возникновения указанных трех резонансов наиболее наглядно можно объяснить в рамках метода электромеханических аналогий, который уже был использован при анализе однослойной решетки. На рис. 118 изображена эквивалентная схема одного периода двухслойной решетки, которая построена путем рассуждений, аналогичных. приведенным в главе четвертой. Здесь то и т о — массы среды, заключенные между пластинами первого и второго слоя соответствен- [c.212]

Установленная здесь аналогия имеет очень существенное практическое значение. Дело в том, что аналитическое исследование сложных механических систем с несколькими степенями свободы представляет довольно трудоёмкую задачу с другой стороны, исследование сложных электрических цепей осуществляется без особого труда с помощью приёмов, разработанных в электротехнике. Сама собой напрашивается мысль о возможности заместить сложную механическую систему её электрическим аналогом и рассчитать полученную таким образом схему стандартными электротехническими приёмами. В этом и заключается метод электромеханических аналогий, получивший очень широкое распространение в современной технической акустике, историческое развитие которой было в значительной мере обусловлено работами инженеров электротехнической специальности. Метод электромеханических аналогий особенно удобен для синтеза механических систем, обладающих заданными частотными свойствами для решения такой задачи нужно построить (если это физически возможно) механический аналог соответствующей электрической схемы, выбираемой обычно из обширного ассортимента электрических фильтров. Примеры применения метода аналогий мы не раз встретим в дальнейшем. [c.19]

Для того чтобы пользоваться методом электромеханических аналогий, мы должны установить основные особенности механических элементов, из которых составляются колебательные системы, и определить способы их сочетания друг с другом. Основные элементы механических систем соответствуют основным типам электрических двухполюсников I, С, / поэтому эти элементы можно назвать простейшими механическими двухполюсниками. [c.19]

Уверенное применение этих правил требует некоторого упражнения. Нужно отметить, что навыки построения аналогов необходимы для каждого инженера, занимающегося технической акустикой, так как метод электромеханических аналогий очень широко используется в современной инженерно-акустической практике. [c.24]

Для анализа АС, кроме метода электромеханических аналогий, описанного 1, часто используется при расчетах и метод электроакустических аналогий. По этому методу аналогом звукового давления р считают напряжение и, аналогом колебательной скорости V — плотность тока д, а аналогом объемной скорости колебаний 1 5 — ток 1. [c.91]

Для анализа колебаний преобразователя, нагруженного на ОК через сухой точечный контакт, используют метод электромеханических аналогий, в котором сила эквивалентна электрическому напряжению, колебательная скорость — току, а механический импеданс— комплексному электрическому сопротивлению. Пользуясь этими аналогиями, строят схемы замещения механических (и электромеханических) систем, которые затем анализируют известными в электротехнике методами. [c.225]

Рис. 3 1. Схемы, иллюстрирующие метод электромеханических аналогий

Метод электромеханических аналогий применяется не только при исследовании и совершенствовании электроакустических преобразователей, но и в других областях электроакустики, например при проектировании разнообразных акустических фильтров, студийных и театральных помещений и проч. [c.75]

В чем польза метода электромеханических аналогий при рассмотрении электроакустических преобразователей [c.105]

Метод электромеханических аналогий 70—74 Микрофон [c.423]

Для сложных систем можно представить, что электрическая модель составляется из отдельных элементов четырехполюсников так же, как составляется из элементов-звеньев исходная система. В табл. 6.7, например, показаны схемы замещения (четырехполюсники) для элементов упругой системы при растяжении или кручении, составленные по методу электромеханических аналогий. Такой же подход в принципе применим и для других видов аналогий, указанных в таблицах. [c.290]

Таблица .7. Схемы замещения элементов упругой системы при растяжении, составленные по методу электромеханических аналогий

Сложные механические, системы в применении к электроакустической аппаратуре получают все большее, и большее распространение,, а. потому их изучению необходимо уделить достаточное внимание. Однако, анализ такого рода систем обычным методом механики — составлением и решением системы уравнений сил для каждого элемента сложной механической системы — представляет очень большие затруднения. Техника расчета сложных систем необычайно упрощается при пользовании замечательным методом электромеханических аналогий, имеющим для лиц с общей электротехнической подготовкой также преимущество наглядности, почти исключающей возможность каких-либо грубых принципиальных ошибок даже и в наиболее сложных случаях. [c.43]

Суть метода электромеханических аналогий заключается в том, что элементы данной механической системы рассматриваются как элементы некоторой определенной электрической схемы, эквивалентной данной механической системе. [c.43]

Удобным методом анализа механической системы рекордера является метод электромеханических аналогий. Он позволяет вместо механической системы анализировать эквивалентную ей электрическую систему, поведение которой описывается уравнениями, формально тождественными уравнениям механической системы. Метод аналогий очень удобен, поскольку теория электрических систем хорошо разработана в электротехнике. [c.82]

В качестве примера рассмотрим ход частотной характеристики пьезоэлектрического звукоснимателя, используя метод электромеханических аналогий, описанный в гл. 4. [c.174]

Книга знакомит читателя с методами аналитической механики и их приложениями в теории устойчивости по Ляпунову, в теории колебаний и в динамике твердого тела. Наряду с классическими методами теории колебаний излагаются и основы современных частотных методов. Рассматриваются электромеханические аналогии, позволяющие распространить методы аналитической механики на электрические и электромеханические системы. [c.2]

Технические приложения связаны с рассмотрением несвободных систем. Эти системы подробно изучаются в главе I. В специальном параграфе этой главы, посвященном электромеханическим аналогиям, выясняется возможность распространения аналитических методов механики на электрические и электромеханические системы. В главах V и Vf даны приложения аналитической механики к теории устойчивости Ляпунова и теории колебаний. Наряду с классическими вопросами теории линейных колебаний излагаются и элементы современных частотных методов. Задачи из динамики твердого тела разбираются в отдельных примерах. [c.9]

Используя прямой метод электромеханических аналогий, по схеме рис. И.4.1,6 составим электрическую схему (рис. II.4.2,а). Имея в виду, что сопротивлением излучения в воздух можно пренебречь, эту схему легко упростить и представить, как на рис. II.4.2,б. Далее удобно перейти к эквивалентной схеме с последовательным колебательным контуром. Это сделаем рядом преобразований цепь с последовательным соединением и /сотг заменим параллельным соединением и / om [c.63]

Для определения механического сопротивления подвижной системы микрофона воспользуемся методом электромеханических аналогий. Натянутая ленточка может быть уподоблена струне. В области частоты первого резонанса, когда на ленточке укладывается половина ВОЛНЫ поперечных колебаний, согласно даиным таблицы 2.1, ее можно представить системой сосредоточенных параметров массы (гпл) и гибкости (сл), которые выражаются через размеры, плотность материала ленточки и ее натяжение гпл = 0,5т, где т — полная масса ленточки, а Сл = 41/ п Ро)у Ро — полная сила натяжения ленточки. Колеблясь под действием падающей на нее звуковой волны [т. е. силы Р д)], ленточка сама излучает звуковые волны. Так как она весьма мала по сравнению с длиной волны, то ее можно считать малой осциллирующей антенной, сопротивление излучения которой можно определить при помощи формулы п. 2 сводки, помещенной в параграфе 3 гл. IV, приняв площадь поверхности ленточки за поверхность малой колеблющейся сферы радиуса Гэ= (5л/4я) 72- Так как Гэ значительно меньше длины волн в воздухе практически во всем интересующем нас диапазоне частот, то можно записать [c.131]

Почти вся электроакуст 1ческая аппаратура имеет в своем составе механическую систему как посредник между электрической и акустической системами. Для возможности использования хорошо разработанного аппарата в виде теории электрических четырехполюсников при анализе процессов, происходящих в сложных механических системах, разработаны методы электромеханических аналогий. Они позволяют сводить механические системы к электрическим. Наиболее распространенный метод электромеханических аналогий основан на аналогиях, приведенных в табл. 4.1. В табл. 4.2 приведены аналогии соединений механических и электрических элементов. Аналогом последовательного [а) и в)] соединения механических элементов, называемого цепочкой, является параллельное соединение электрических, а аналогом параллельного соединения б) и г)] механических элементов (узла) является последовательное соединение электрических. [c.65]

До настоящего времени основным способом расчета параметров 1ромкоговорителен был метод электромеханических аналогий, >торый позволяет дать физически наглядную картину работы JIOMKoroBopHTeflfl в области его поршневого действия, т. е, в той °оластн частот, где вамена громкоговорителя системой с сосредоточенными параметрами дает удовлетворительные результаты, подробное описание этого метода дано в [2.3]. Несмотря на много [c.37]

Наряду с экспериментальными нсследования,>ш разрабатывают Численные методы анализа переходных процессов. Для расчета ВДреходных искажений в области низких частот используют методы электромеханических аналогий [2.3]. Для расчета во всем воспроизводимом диапазоне частот применяют Методику расчета соб-Вдеиных и вынужденных колебаний диафрагм иа ЭВМ, изложенную в начале параграфа. Отлнчия заключаются в том. что в си-№ме уравнений (2.5) правая часть полагается равной нулю, а [c.41]

Передаточная функция акустической системы в области ннжннх частот Яд(5), рассмотренная выше, определяется нз обобщенной эквивалентной акустической схемы. Порядок ее построения методом электромеханических аналогий детально изложен во многих работах по электроакустике, напрнмер [2.3]. [c.108]

Колебательными механич. системами Э. п. могут быть стержни, пластинки, оболочки, полые цилиндры, сферы, совершающие различного вида колебания, механич. системы более сложной конфигурации, совершающие поршневые колебания на гибком подвесе, механич. системы в виде комбинации перечисленных элементов. Цель расчёта механич. систем — установление связи между скоростями колебаний их частей и приложенными внешними силами, а также нахождение распределения деформаций, образующихся в системе под воздействием сил, распределённых по её объёму. В ряде случаев в механич. системе можно указать элементы, колебания к-рых с достаточным приближением характеризуются только кинетич., потенциальной энергией и энергией механич. потерь. Эти элементы имеют характер соответственно массы М, упругости С и активного механич. сопротивления г (т. п. системы с сосредоточенными параметрами). В общем случае как потенциальная, так и кинетич. энергии имеют распределённый характер и их определение связано с интегрированием по объёму механич. системы. Однако часто реальную систему удаётся искусственно свести к эквивалентной ей в смысле баланса энергий системе с сосредоточенными параметрами, определив т. н. эквивалентную массу Мэкв УГфУ гость 1/6 эьв и сопротивление трепию Гмп (сопротивление механических потерь). Расчёт механич. систем с сосредоточенными параметрами может быть произведён методом электромеханических аналогий (см. Электромеханические и электроакустические аналогии). [c.380]

Характеристики АС в области изкнх частот рассчитываются пугем анализа существующих эквивалентных схем системы, полученных с помощью метода электромеханических аналогий. За последние годы разработай системный подход к анализу и синтезу параметров АС в области низких частот, базирующийся иа аналогии между характеристиками АС в области низких частот и параметрами соответствующих электрических фильтров, что позволило применить хорошо разработанные методы расчетов характеристик фильтров к расчету параметров АС [1]. Обобщенная эквивалентная схема АС с различными типами оформлений в области низких частот показана на рис. 1-3. Для построения эквивалентной схемы АС и ее последующей оптимизации используются такие электромеханические параметры низкочастотных громкоговорителей, как полная Сп, электрическая Qв, механическая Qfs добротности, эквивалентный объем — Уэк, частота основного резонанса о, модуль полного электрического сопротивления г и др., методы измерений которых описаны в разд. 2. [c.6]

Благодаря линейности процессов электроакустического преобразования микрофоны и 1 ромкоговорители удобно в общем виде представлять в виде четырехполюсников, однако с различными по физической природе величинами на входе и на выходе. На вход микрофонов воздействуют акустические колебания, выралоемые механическими величинами — интенсивностью (силой) звука, звуковым давлением. Результатом преобразования на выходе такого четырехполюсника являются электрические величины — напряжение, ЭДС. И наоборот, на вход громкоговорителя подается электрический сигнал, а выходной сигнал, полученный в результате преобразования, характеризуется механической величиной — силой. Каждый из указанных преобразователей содержит в себе совокупность взаимосвязанных между собой механических и электрических звеньев. Для детального представления с единых позиций процессов, протекающих в преобразователях, обычно пользуются так называемым методом электромеханических аналогий. Этот метод состоит в том, что параметры колебательных механических систем сравниваются с параметрами электрических колебательных контуров по их функциональной роли в колебательном процессе, и на этом основании устанавливаются их электрические аналогии, составляются аналогии между каждым параметром механических систем и параметрами электрических цепей, а также составляющими их элементов отыскиваются общие формальные закономерности между математическим описанием колебательных процессов механических преобразователей и электрических колебательных контуров, а также взаимного соответствия соединения и сопоставления эквивалентных схем находятся коэффициенты связи между механическими выходными (входными) и электрическими входными (выходными) величинами четырехполюсника — преобразователя. Конкретные выражения для коэффициентов связи в виде отношений выходных величин преобразователя от входных сигналов зависят от способов преобразования. [c.70]

При анализе акустических преобразователей удобно использовать эквивалентные схемы, составляемые методом электромеханических аналогий, основанным на сходстве дифференциальных уравнений, описывающих состояние электрических и механических систем. Например, уравнение, которым определяется индуктивность и = Ц(И/(11), где и - электрическое напряжение, Ь -индуктивность, г - ток, сходно с уравнением, связывающим силу F, действующую на тело, с его массой т и скоростью V. Р = - вторым законом Ньютона. Из сопоставления величин, входящих в эти два уравнения, получаем так назьшаемую первую систему электромеханических аналогий, согласно которой аналогом механической силы F является электрическое напряжение V, а аналогом колебательной скорости - электрический ток г. В этой системе индуктивность соответствует массе, электрическая емкость - упругой податливости (гибкости), а электрическое сопротивление - механическому сопротивлению (импедансу). В силу этого механические величины удобно представить на схеме в виде соответствующих электрических элементов и анализировать схему как электрическую. [c.124]

Очевидно, что любую сложную неоднородную гидросистему можно представить как систему, состоящую из I простых трубопроводов постоянного диаметра, соединенных между собой. Поэтому с помощью этих соотношений можно решать задачи о периодических движениях жидкости для сложных разветвленных систем трубопроводов. Полагая при этом, что для каждого последующего участка сопротивлением нагрузки служит входной импеданс предыдущего участка и пользуясь для узловых точек соотношениями между граничными импедансами простых трубопроводов, полученными в теории цепей, можно найти входной импеданс всей сложной системы. При этом импедансы сосредоточенных неоднородностей типа фильтров, обратных и предохранительных клапанов, местных сопротивлений и т. д. определяются методами электрогидравлической и электромеханической аналогий. Решение системы уравнений проводилось на ЭЦВМ БЭСМ-ЗМ для гидросистемы (рис. 1) со следующими значениями основных параметров [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...