Эйлеровы дифференциальные уравнения движения

Эйлеровы дифференциальные уравнения движения [c.185]

В действительном мире постоянно приходится изучать явления механики, отнесенные к неинерциальным системам координат. Соответственно в мире Ньютона можно рассматривать движения тел по отношению к системам координат, совершающим заданное движение относительно абсолютной ньютоновой системы. В дифференциальные уравнения движения точечного тела относительно подвижной системы координат приходится, как известно, наряду с ньютоновыми силами вводить также дополнительные члены. Они имеют размерность силы и называются силами инерции относительного движения (или эйлеровы силы инерции — совокупность переносной и кориолисовой сил инерции). Разумеется, эти силы не являются ньютоновыми. Они не являются мерой взаимодействия тел в мире Ньютона и не имеют отношения к III закону. Однако можно придать этим векторным величинам толкование ньютоновых сил, если воспользоваться своеобразным прие- [c.28]

Рассмотренные выше задачи о ламинарных установившихся течениях решались точными или приближенными аналитическими методами. Путем надлежащего использования граничных условий Б этих задачах удавалось упростить уравнения движения и привести их к интегрируемому виду. Существует немало других задач, решения которых получены тем же путем и находят важные технические приложения. Однако современное развитие инженерной практики требует решения и более сложных задач, в которых приходится учитывать все члены уравнений Навье—Стокса, что не позволяет их решить в квадратурах. Широкие возможности открывает использование ЭВМ и применение численных методов решения. Последние основаны на замене (аппроксимации) дифференциальных уравнений уравнениями в конечных разностях, которые решаются на ЭВМ как система алгебраических уравнений. Разработаны и успешно применены к различным гидродинамическим задачам несколько численных методов, причем в некоторых из них используются не только эйлеровы, но и лагранжевы переменные. [c.318]

Этим замечанием Эйлера в неявном виде формулируется ограничение области применения принципа наименьшего действия кругом проблем, в которых силы имеют потенциал ). Таким образом, согласно Эйлеру, необходимым условием применимости принципа наименьшего действия является подчинение системы закону живых сил, в. то время как Мопертюи усматривал универсальность своего принципа наименьшего количества действия именно в том, что он имеет более общее значение, чем закон живых сил, или другие законы механики. В то же время в той форме, которую придал Мопертюи этому принципу, он имеет смысл только для конечных и мгновенных изменений скорости, и поэтому из него можно получать только уравнения, связывающие конечные величины. Эйлерова же форма принципа наименьшего действия охватывает непрерывные движения, и из нее получаются дифференциальные уравнения траекторий. [c.789]

Как видно из изложенного, несмотря на большое количество лабора-торно-вычислительных работ, многие важные темы механики оказались еще не охваченными. Поэтому в настоящее время да кафедре продолжается работа по улучшению и усовершенствованию практикума. Прежде всего имеется в виду расширить темы нелинейных колебаний и устойчивости ввести главы, посвященные электромеханическим системам, влиянию неидеальных источников энергии, движению при наличии случайных воздействий [3]. Большое внимание уделяется дальнейшему созданию собственно лабораторных работ, сопровождающихся проверкой теоретического материала ча действующих установках. Для наглядности полученных результатов и для полноты теоретических сведений большое значение имеет практикум на моделирующих машинах, где решаются задачи из самых различных областей механики типа решения дифференциального уравнения третьего порядка, определения зон устойчивости и неустойчивости при параметрическом резонансе, построения амплитудно-частотной характеристики механической или электромеханической системы, нахождения предельного цикла автоколебаний, вычисления критической эйлеровой нагрузки и т.п. [c.61]

Действительно, вращательное движение каждого тела-шара определяется независимой системой уравнении группы (8.2), которая представляет собой систему трех дифференциальных уравнений первого порядка относительно эйлеровых углов каждого тела. [c.394]

Система (8.37) представляет собой, так же как и уравнения абсолютного движения, систему 12(п+1) дифференциальных уравнений первого порядка с таким же числом неизвестных функций, которыми являются канонические переменные — абсолютные координаты точек G,, эйлеровы углы и импульсы, определяемые формулами (8.35). [c.411]

В случае эйлеровых координат, когда и(х, /) известно, также можно определить закон движения (1.14) индивидуальной жидкой частицы, что достигается при решении векторного дифференциального уравнения первого порядка [c.20]

Возвращаясь теперь к историческому изложению основных этапов развития теории турбулентности, упомянем прежде всего интересную работу Джеффри Тэйлора (1921) о турбулентной диффузии, в которой впервые выявилась важная роль корреляционных функций (т. е. смешанных вторых моментов) поля скорости (правда, не для обычной эйлеровой скорости течения в фиксированной точке, а для более сложной лагранжевой скорости фиксированной жидкой частицы). Однако в общем виде идея о том, что корреляционные функции и другие статистические моменты гидродинамических полей должны быть признаны основными характеристиками турбулентного движения, была впервые высказана Л. В. Келлером и А. А. Фридманом (1924), предложившими общий метод построения (с помощью уравнений движения реальной жидкости) дифференциальных уравнений для моментов произвольного порядка гидродинамических полей турбулентных течений. Определение всех таких моментов при некоторых общих предположениях эквивалентно определению соответствующего распределения вероятности в функциональном пространстве P(d o) или Pt d(u), т. е. решению, проблемы турбулентности. Поэтому полная бесконечная система уравнений Фридмана — Келлера [c.17]

Л) рУ рЛ = ро и в эйлеровом пространстве (в Э) (8.14), дифференциальные уравнения движения (8.8) в Л и (8.13) в Э, теоремы [c.124]

Во второй части излагаются кинематика и теория деформаций сплошной среды в эйлеровом и лагранжевом описаниях, формулируются основные законы динамики и термодинамики, выводятся дифференциальные уравнения движения среды, обсуждаются возможные типы начальных и граничных условий. Рассмотрены вариационные принципы в механике жидкости и газа и в теории упругости, методы теории размерностей и подобия. Теоретический материал сопровождается под-боркой задач с решениями в конце каждого параграфа. Приведены также сведения об ученых, создававших механику сплошной среды. [c.3]

Метод численного интегрирования уравнений. В работе А. А. Губайдуллина, А. И. Ивандаева, Р. II. Нигматулина (1977) разработан алгоритм сквозного счета дифференциальных уравнений одномерного нестационарного движения двухскоростной среды в эйлеровых переменных с использованием разностных схем метода крупных частиц О. М. Белоцерковского, Ю. М. Давыдова (1982) и метода Харлоу (F. Harlow, 1964) ). [c.349]

Дифференциальное уравнение (5.1.12) представляет собой уравнение конвективной диффузии, записанное в неподвижной (эйлеровой) системе координат, фиксированной на корпусе аппарата (предполагается несжимаемость подвижной фазы и одномерное движение ее со скоростью v вдоль координаты х). Уравнение массопередачи (5.1.13) описывает микрокинетику процесса (поглощение вещества единичной гранулой или дифференциально тонким слоем). [c.474]

Выше рассматривалось движение среды с лагранжевой точки зрения. В эйлеровом подходе скорость v, температура и другие параметры среды считаются функциями координат у, у2, Уз и t, т. е. среда характеризуется в точках пространства неподвижного наблюдателя. При этом если известно поле г(у, г/г, Уз, t), то из решения системы дифференциальных уравнений [c.13]

Обращаем внимание читателя на следующее замечание принципиального характера в предыдущих главах мы встречались с некоторыми задачами, решения которых в законченном виде мы не могли получить например, уравнение движения маятника уравнения движения твердого тела вокруг неподвижной точки даже в эйлеровом случае не интегрируются в элементарных функциях в случае задачи трех тел мы не можем свести интегрирование дифференциальных уравнений [c.308]

Движение любой сплошной среды, рассматриваемое в эйлеровом пространстве, обладает некоторыми свойствами, вытекающими из определений линий токов, вихрей и закона сохранения массы. Как уже отмечалось в 3, линией тока в момент t называется траектория вектора скорости О проходящая через какую-нибудь точку хоу т. е. линия, определяемая дифференциальным уравнением [c.92]

Нам представляется неудачным термин гидравлика переменной массы , широко используемый Г. А. Петровым и некоторыми другими авторами. При установившемся движении масса жидкости в каждом неподвижном отсеке потока (эйлеровы переменные) остается постоянной. Поэтому такого типа течения, на наш взгляд, лучше называть потоками с переменным по пути расходом. Гидравлическая теория таких потоков лшжет быть построена на основе законов механики о движении тела переменной массы. В то же время такая интерпретация явления имеет смысл лишь прк гидравлическом (одномерном) его описании. Попытки отдельных авторов (А. С. Кожевников и др.) строить основные дифференциальные уравнения гидродинамики, базируясь на теореме Мещерского динамики материальной точки переменной массы, строга говоря, лишены основания, так как в гидродинамической постановке учет изменения расхода потока вследствие присоединения или отделения части расхода по длине требует лишь соответствующего назначения граничных условий. [c.719]

Условия совместности Выражения (1.27), (1.28) (эйлерово описание), а также (1.36) и (1.37) в лагранжевых координатах дают компоненты тензоров конечных деформаций через производные вектора смещений. В то же время в большинстве задач теории упругости приходится находить вектор смещений по известным компонентам тензора деформаций. Это связано с тем, что дифференци альные уравнения движения упругого тела формулируют для компонент вектора смещений, а граничные условия часто задают для компонент тензора деформаций (см. 14, 15). При этом возникает вопрос, возможно ли из системы шести дифференциальных уравнений в частных производных (если считать заданными) определить три непрерывных компоненты вектора смещения. Ясно, что если решение этой системы существует, то компонентами тензора деформаций не могут служить произвольно заданные функции. Чтобы обеспечить интегрируемость системы шести дифференциальных уравнений, необходимо ввести определенные ограничения на выбор функций . Эти ограничения для линейного тензора деформаций впервые были получены в 1860 г. Б. Сен-Венаном [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...