Сопряженное уравнение механики

СОПРЯЖЕННОЕ УРАВНЕНИЕ МЕХАНИКИ [c.121]

Условием сопряженности (4.28) операторов основного и сопряженного уравнений механики является выполнение требований [c.121]

Уравнение (4.44) выражает теорему взаимности функций Грина основного и сопряженного уравнений механики упругой неоднородной среды. Его можно представить в виде равенства проекций векторных функций Грина на произвольные направления р и q [c.123]

Таким образом, аналогично задачам из других областей математической физики (см., например, [85, 74]), в задачах механики сплошной неоднородной среды по известным функциям Грина основного или сопряженного уравнений можно методом суперпозиции найти общие решения для случаев произвольных правых частей этих уравнений. [c.124]

Можно ожидать, что при дальнейшем развитии аппарата сопряженных уравнений применительно к проблемам механики различных сред (учет анизотропии свойств, вывод формул теории возмущений в случае изменения размеров среды, рассмотрение нестационарных процессов, учет пластичности материалов и др.) область приложений обсуждаемого метода для исследования прочностных проблем значительно расширится. [c.130]

Статистическое распределение, В С. ф, принято описывать состояние системы набором сопряженных параметров, напр, набором координат и имиульсов р каждой частицы [это соответствует тому, что для определения движения системы используются канонические уравнения механики урав-иения Гамильтона)], Совокупность всех возможных значений , образует 67У-мерное N — число а-стиц) фазовое пространство системы. Состоянию системы, даваемому определенным набором величии д , р1, отвечает точка в фазовом иространстве, а движение системы ((/ = (I), Р1 = Р1 (г)) происходит вдоль иек-рой линии — фазовой траектории, В дальнейшем точка в фазовом пространстве будет обозначаться просто, как д, р, а траектория д (1), р (/), [c.72]

Монография посвящена анализу качественных эффектов, возникающих в процессах переноса в реагирующих средах. Показано, что в некоторых случаях необходимо совместно решать уравнения, описывающие законы сохранения в газовой и конденсированной фазах, т. е. решать так называемые сопряженные задачи механики реагирующих сред. Аналитически и численно исследованы нестационарные эффекты, возникающие в теории горении и пограничного слоя, которые обусловлены неравновесными реакциями. Дана классификация сопряженных задач механики реагирующих сред и приводятся конкретные примеры их решения. [c.2]

Как мы уже знаем, при разделении переменных сопряженные переменные в каждой паре оказываются связанными друг с другом без участия остальных переменных. Поэтому, исходя из уравнений (8.3.4) и считая О константами, мы можем нарисовать в плоскости <7, р линии тока фазовой жидкости. В классических задачах механики Н — квадратичная функция pk и поэтому решение уравнения Н = Е должно обязательно приводить к решению некоторого квадратного уравнения. Это дает, вообще говоря, два решения, так что могут быть найдены два значения р , соответствующие одному и тому же q . Предположим, что дискриминант квадратного уравнения положителен только в определенном конечном интервале изменения 7. В этом случае qk колеблется между двумя фиксированными предельными значениями а и 6 , а линии тока соответствующей двумерной фазовой жидкости должны быть замкнутыми. [c.281]

В предыдущем параграфе мы убедились в том, что вполне возможно выбрать совокупность канонически сопряженных переменных, соблюдая следующие требования а) гамильтониан системы является функцией только половины переменных, и б) для периодических систем, уравнение Гамильтона — Якоби которых может быть решено методом разделения переменных, можно выбрать угловые переменные таким образом, что они изменяются за период на единицу. Причины, по которым вводятся переменные такого вида, что гамильтониан зависит лишь от половины из них, более или менее очевидны, но причины введения переменных действие — угол значительно хитрее. II действительно, эти переменные оказались на авансцене лишь с возникновением старой квантовой механики, и причина возникшего к ним интереса была связана с тем, что переменные действия оказались так называемыми адиабатическими инвариантами. Мы определим [c.172]

Из уравнений (5-21), (5-23), (5-25) и (5-27) следует, что работа L, которая может быть совершена системой при данных условиях сопряжения со средой, равна убыли соответствующей характеристической функции. Вследствие этого характеристические функции по известной аналогии с механикой именуются потенциалами. [c.125]

Из уравнений (2-21), (2-23), (2-25) и (2-27) видно, что работа, которая может быть совершена системой, находящейся в состоянии равновесия при данных условиях сопряжения со средой (за вычетом работы расширения), равна убыли соответствующей характеристической функции. Вследствие этого по известной аналогии с механикой характеристические функции именуются термодинамическими потенциалами. [c.21]

Статически неопределимые конструкции, составляемые из простейших элементов, дают круг задач, которые могут решаться таким путем. При выполнении расчета усилий, перемещений и напряжений в статически неопределимых системах методами строительной механики возникает необходимость находить упругие характеристики и напряжения в отдельных частях конструкций от известной внешней нагрузки и внешних единичных усилий, прилагаемых в сечениях, которыми рассекается заданная конструкция. Так как отдельные элементы конструкции имеют сложную форму, то определение указанных упругих характеристик и напряжений от заданных нагрузок целесообразнее производить не путем расчета, а экспериментально, выполняя на отдельных простейших тензометрических моделях измерение этих линейных и угловых перемещений и напряжений. Обеспечение условий сопряжения рассмотренных на простейших моделях отдельных элементов в целой статически неопределимой конструкции производится путем расчета с составлением и решением линейных уравнений деформаций, из которых определяются статически неопределимые усилия в сечениях. Напряжения и перемещения в любой точке статически неопределимой конструкции находятся затем сложением замеренных на простейших моделях величин, умноженных на значения соответствующих статически неопределимых усилий. [c.418]

Итак, полная энергия поля идентична сумме функций Гамильтона каждого гармонического осциллятора, сопоставленного каждой моде. Поэтому поле эквивалентно совокупности несвязанных гармонических осцилляторов. В соответствии с формализмом классической механики (см. разд. В 1.22) можно ввести в рассмотрение импульс р, сопряженный 9. Отсюда следует, что для Я а и р справедливы уравнения [c.131]

Можно определить напряжения в конической оболочке и краевые напряжения в зоне сопряжения цилиндрической и конической оболочек под действием усилий и X . Определение их обычными методами строительной механики (методом сил или перемещений) не представляет затруднений. Определение единичных перемещений для ортотропной цилиндрической оболочки рассмотрено в п. 1 гл. II. Из общих уравнений теории ортотропных оболочек можно получить единичные перемещения и для ортотропной конической оболочки. Основную особенность представляет расчет фланцевого соединения, поскольку нагрузка на болты и прокладку, определяющая прочность и плотность фланцевого соединения, зависит от массовой нагрузки и жесткости элементов фланцевого соединения. [c.110]

При решении сопряженных задач механики реагирующих газов приходится преодолевать многочисленные математические трудности. В частности, уравнения описывающие состояние газовой и конденсированной фаз, имеют различную структуру, а иногда применяется и другой тип уравнений. Например, уравнения пограничного слоя имеют параболический тип, а уравнения теплопроводности г твердом теле для стационарного случая — эллиптический тип. Поэтому при решении задач конвективного теплоебмена часто используют понятие коэффициента теплообмена а и граничные условия третьего рода. При этом используют следующую схему решения задач конвективного теплообмена [c.214]

Связь между функциями Грина основного и сопряжеи-ного уравнений механики. Для уяснения физического смысла сопряженной функции и+(г) целесообразно сначала рассмотреть [c.122]

Если контакт звеньев происходит по линии, то для каждой точки контактной линии должно соблюдаться условие (9.1). Прямая линия, через которую проходят нормали к сопряженным поверхностям всех точек контакта сопряженных поверхностей, называется осью зацепления. Из теоретической механики известно, что при вращательном движении звеньев со скрещивающимися осями их относительное движение является винтовым, совокупным вращательным движением со скоростью (0,2 относительно мгновенной винтовой оси вращения и поступательным движением со скоростью Uij вдоль нее. Эта ось является линией касания аксоидных поверхностей, связанных со звеньями. Так как и через ось зацепления, и через винтовую ось проходят нормали, то эти оси совпадают. Уравнение винтовой оси [c.88]

Хорошо разработанные методы строительной механики для определения статических усилий, возникающих в упругих системах маншн, узлов и конструкций, потребовали во мнорих случаях экспериментального определения для машиностроения коэффициентов соответствующих уравнений, а также учета изменяемости условий совместности перемещений по мере изменения форм контактирующих поверхностей вследствие износа иди других явлений, нарастающих во времени. При относительно высокой жесткости таких деталей, как многоопорные коленчатые валы, зубья шестерен, хвостовики елочных турбинных замков, шлицевые и болтовые соединения, для раскрытия статической неопределимости были разработаны методы, основывающиеся на моделировании при определении в упругой и неупругой области коэффициентов уравнений, способа сил или перемещений, на учете изменяемости во времени условий сопряжения, а также применения средств вычислительной техники для улучшения распределения жесткостей и допусков на геометрические отклонения. Применительно к упругим системам металлоконструкций автомобилей, вагонов, сельскохозяйственных и строительных машин были разработаны методы расчета систем из стержней тонкостенного профиля, отражающие особенности их деформирования. Это способствовало повышению жесткости и прочности этих металлоконструкций в сочетании с уменьшением веса. [c.38]

Значительные возможности в использовании методов строительной механики в расчетах напряженных состояний осесимметричных несущих элементов ВВЭР открьшаются в связи с расширением применения вычислительной техники в практике проектирования. Матричная запись и решение соответствующих дифференциальных уравнений на ЭВМ позволили в компактной и единообразной форме при сравнительно небольших затратах машинного времени (измеряемого десятками секунд) получать распределение напряжений в таких сложных зонах корпусов реакторов, как фланцевое соединение главного разъема [9, 10, 12]. В таком расчете представляется возможным учесть ступенчатое изменение толщин, несовпадение средних радиусов оболочек, условия взаимодействия между элементами. Увеличение числа сопрягаемых элементов и уменьшение их высоты (до долей толщин) позволяет заменить сложный профиль в зоне сопряжения ступенчатым и получить напряжения, характеризующие концентрацию напряжений. Вводя в такие расчеты интегральные функции пластичности или переменные параметры упругости, можно получить данные о перераспределении напряжений в упругопластической области [12, 15]. [c.35]

Широкое внедрение ЭВМ в расчетную практику позволило создать библиотеки подпрограмм для различных элементов оболочек и пластин, позволяющие по единообразным данным о геометрии элемента, поверхностным и краевым нагрузкам и перемещениям вычислить неизвестные перемещения, усилия и напряжения в сечениях элементов. Для многих тонкостенных элементов постоянной толщины имеются аналитические формулы, например для цилиндрических, сферических, конических оболочек, круглых и кольцевых пластин, некоторых оболочек линейно-переменной толщины. Традиционные методы строительной механики - методы сил, перемещений, начальных параметров — позволяют рассчитьшать конструкции, представленные в виде различных комбинаций базисных элементов. Численная процедура сводится к решению систем алгебраических уравнений относительно неизвестных перемещений или усилий в местах сопряжения элементов. [c.45]

Для конструкции в виде последовательно сопряженных разнотипных элементов применяют различные методы строительной механики. При расчете по методу сил (перемещений) порядок системы алгебраических уравнений относительно неизвестных перемещений (усилий) в сопряжениях элементов пропорционален числу таких сопряжений. При относительно большой длине меридиана конструкции, когда влияние краевых условий не сказьтается на противоположном краю, в решении системы уравнений накапливается погрешность, вызванная появлением малых разностей больших чисел и ограниченной разрядностью машинного числа. Для сохранения требуемой точности вычислений могут бьггь применены варианты матричной прогонки. [c.46]

Термин молекулярный диффузионный перенос охватывает явления диффузии, теплопроводности, термодиффузии и вязкости. Эти явления описываются некоторыми частями уравнений сохранения массы, количества движения и тепла, приведенных в предыдущем параграфе (см. уравнения (2.1.57)-(2.1.60)). В каждое из этих уравнений входит дивергенция потока некоторой величины, связанной, хотя бы и неявно, с градиентами термогидродинамических параметров (так называемыми термодинамическими силами). Существуют два способа получения линейных связей определяющга соотношений) между этими потоками и сопряженными им термодинамическими силами, основывающихся на макроскопическом (феноменологическом) и кинетическом подходах. Кинетический подход связан с решением системы обобщенных уравнений Больцмана для многокомпонентной газовой смеси и до конца разработан только для газов умеренной плотности, когда известен потенциал взаимодействия между элементарными частицами (см., например, Чепмен, Каулинг, 1960 Ферцигер, Капер, 1976 Маров, Колесниченко, 1987)). Феноменологический подход, основанный на применении законов механики сплошной среды и неравновесной термодинамики к макроскопическому объему смеси, не связан с постулированием конкретной микроскопической модели взаимодействия частиц и годится для широкого класса сред. В рамках феноменологического подхода явный вид кинетических коэффициентов (коэффициентов при градиентах термогидродинамических параметров в определяющих соотношениях) не расшифровывается, однако их физический смысл часто может быть выяснен (например, для разреженных газов) в рамках молекулярно-кинетической теории Маров, Колесниченко, 1987) [c.85]

Лагранжевы особенности — это особенности проекций лагранжевых многообразий на конфигурационное пространство. Такие особенности встречаются при исследовании решений уравнения Гамильтона — Якоби в целом, при изучении каустик, фокальных или сопряженных точек, при анализе распространения разрывов и ударных волн в механике сплошной среды, а также в задачах, приводящих к коротковолновой асимптотике (см. добавление И). [c.415]

Интересно заметить, что связь между лагранжевой и гамильтоновой формой понятна большинству механиков только в канонической записи. Так в книге [21] гамильтонова форма уравнений динамики твердого тела считается заведомо установленной из некоторых не вполне естественных соображений, в частности, со ссылкой на работу [133], в которой реально автор, не зная общего формализма динамических уравнений, даже переоткрывает углы Эйлера и сопряженные им импульсы. Далее в [21] доказывается несколько странных теорем, что из гамильтоновой формы можно получить лагранжеву, при этом, конечно, возникает некоторая путаница, так как пуассонова коммутация компонент момента с импульсами и направляющими косинусами одинакова, и одни и те же уравнения Кирхгофа можно представлять себе как часть импульсных уравнений на группе (3) — уравнения Эйлера - Пуанкаре для М, р, которая в случае отсутствия потенциала отделяется от позиционных уравнений (для направляющих косинусов), а с другой стороны — как гамильтоновы уравнения на 30(3), при этом необходимо интерпретировать компоненты импульсивной силы р как направляющие косинусы. В этом, кстати, заключается аналогия Стеклова [272] (см. также 4 и гл. 3, 1). [c.38]

Волновое уравнение Шрёдингера из квантовой механики записывается в терминах комплексной волновой функции %. Посмотрим, как строятся конечноэлементные аналоги уравнений Шрёдингера для X и для комплексно-сопряженной функции % в случае, когда частица массы т находится под воздействием потенциального поля [c.176]

В частности, нри решении сопряженных задач теории пограничного слоя наряду с уравиепиями Прандтля используется уравнение теилонроводности в твердом теле (см. 6.3 и 7.1—7.3). Поэтому в дальнейшем, согласно [14], соиря-Иченной будем считать такую задачу механики реагирую- [c.213]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...