Получение идеальных законов движения

ПОЛУЧЕНИЕ ИДЕАЛЬНЫХ ЗАКОНОВ ДВИЖЕНИЯ 119 [c.119]

Для получения идеального закона движения составляется простейшая модель, включающая в себя рабочий орган математическое описание (модель) технологического процесса те части остального механизма, на движение которых накладываются какие-то ограничения или движение которых определяет значения показателей качества. [c.119]

Основной задачей гидродинамики является изучение законов движения жидкости. В гидродинамике широко используется понятие об идеальной жидкости. Решения, полученные для идеальной жидкости, применяются и для реальной с внесением необходимых поправок на ее свойства — в первую очередь на вязкость, а также иногда и на сжимаемость. Исследования в области гидродинамики заключаются преимущественно в нахождении основных величин — скоростей течения и давлений, возникающих в движущейся жидкости. [c.64]

Выбор той или иной структурной схемы механизма и его конструктивного воплощения, также составляющий один из этапов анализа, не является однозначной задачей и, как известно, во многом зависит от опыта и интуиции конструктора. Однако несомненно, что роль объективных динамических показателей при выборе типа механизма с каждым годом повышается. В некоторых случаях даже удается непосредственно включить эту задачу в алгоритм оптимального синтеза [50]. При выборе схемы механизма следует иметь в виду опасность односторонней оценки эксплуатационных возможностей тех или иных цикловых механизмов. В этом смысле весьма показательным примером является конкуренция между рычажными и кулачковыми механизмами. Как известно, долгое время рычажные механизмы использовались лишь для получения непрерывного движения ведомых звеньев. Однако в течение последних десятилетий имеет место тенденция вытеснения кулачковых механизмов рычажными даже в тех случаях, когда в соответствии с заданной цикловой диаграммой машины необходимы достаточно длительные выстой ведомого звена. Если бы сопоставление динамических показателей этих механизмов производилось лишь с учетом идеальных расчетных зависимостей, то четко выявились бы преимущества кулачкового механизма, обладающего существенно большими возможностями при оптимизации законов движения. Однако во многих случаях более существенную роль играют динамические эффекты, вызванные ошибками изготовления и сборки механизма. Рабочие поверхности элементов низших кинематических пар, используемых в рычажных механизмах, весьма просты и по сравнению со сложными профилями кулаков могут быть изготовлены точнее. [c.47]

В теории Шмидта предусмотрен гармонический закон движения поршней, в качестве основных допущений приняты изотермичность процессов сжатия и расширения и идеальность регенерации. Таким образом, несмотря на то, что эта теория также идеализирована, она несомненно более реалистична, чем идеальный цикл Стирлинга. При разумном подходе к интерпретации полученных результатов теория Шмидта может быть полезна при расчете двигателей. [c.39]

Уравнение (10.1), полученное на основании теории Эйлера, выражает закон количества движения, поэтому оно верно для любого потока идеальной или вязкой жидкости. Справедливо оно и для всех типов лопаточных машин паровых и газовых турбин, детандеров, насосов (центробежных и осевых), центробежных и осевых компрессоров как идеальных, так и реальных. Уравнение (10.1) описывает обмен энергией между потоком газа и лопаточным аппаратом в любом направлении, поэтому, используя его, можно анализировать свойства и характеристики ТК и производить их пересчет при изменяющихся условиях, что очень важно для правильного выбора и эксплуатации ТК- [c.199]

Строятся решения двумерных нестационарных автомодельных задач о неограниченном безударном сжатии и разлете в вакуум идеального газа, покоящегося в начальный момент времени внутри призм и конусообразных тел при постоянных плотности и давлении. Поля течений строятся частично при помощи классов точных решений нелинейного уравнения для потенциала скоростей, а частично путем численных расчетов, в частности, методом характеристик. Исследуются особенности постановок краевых задач для конических нестационарных течений. Строятся аналитически приближенные законы управления движением сжимающих поршней. Найдены степени кумуляции энергии, плотности и показано, что описанные неодномерные процессы сжатия энергетически выгоднее, чем процесс сферического сжатия для получения локальных сверхвысоких плотностей вещества. Для задач об истечении в вакуум из конуса строятся фронты истечения с точками излома. [c.437]

Мы получаем такую схему расчетов, Выбирается отрезок времени Д/ и по законам неустановившегося движения идеальной жидкости определяется изменение начального поля скоростей за этот отрезок. В полученном поле скоростей замораживаются (т. е. считаются твердыми телами) те зоны, где скорость деформации оказывается меньшей с остальная часть среды считается идеальной жидкостью и в следующий отрезок времени. Счет ведется до тех пор, пока не окажется замороженной вся среда. [c.299]

I. Исторические замечания. Уравнения движения механических систем можно получать исходя из весьма различных положений, которые могут рассматриваться, как основные принципы механики. Эти принципы должны полностью характеризовать движение системы материальных точек и быть эквивалентными всей системе дифференциальных уравнений движения. Все законы механики системы материальных точек, на которую наложены идеальные связи, могут быть получены из принципа Даламбера — Лагранжа (общего уравнения динамики). Тем не менее представляет интерес преобразовать общее уравнение динамики так, чтобы получить новую форму, эквивалентную этому уравнению, но отличную от него по структуре. Новые формы либо допускают некоторые обобщения, выходящие за рамки чисто механических задач, либо дают возможность получить новые формы дифференциальных уравнений движения. С теоретической точки зрения новые формы в некоторых случаях позволяют обнаруживать некоторые общие свойства системы, которые не всегда очевидны в первоначальной формулировке принципа. Полученный новый принцип может быть принят за основной закон, и из него можно вывести все свойства движения, если только он правильно отображает природу. [c.500]

Введение. В работах [1, 2] рассмотрено обобщение классической задачи о движении твердого тела в бесконечном объеме идеальной жидкости, совершающей безвихревое движение и покоящейся на бесконечности (см., например, [3, 4]). Изучено свободное (при отсутствии внешних сил) движение изменяемого тела при условии, что изменение геометрии масс тела и его формы осуществляется за счет действия внутренних сил и описывается наперед заданными функциями времени относительно некоторой подвижной системы отсчета. В такой постановке задача о движении изменяемого тела сводится к изучению указанной системы отсчета. В работах [1, 2] обнаружен следующий новый эффект закон изменения геометрии тела можно подобрать таким образом, чтобы обеспечить перемещение тела в любую (сколь угодно далекую) точку окружающего объема жидкости. Полная управляемость такой системы оказалась возможной и при сохранении формы внешней поверхности тела (т. е. лишь за счет изменения внутренней геометрии масс). Единственное условие состоит в том, чтобы присоединенные массы тела (которые, напомним, зависят лишь от формы его поверхности) не были все равны между собой. Отметим, что полученные ранее результаты о возможности неограниченного движения изменяемого тела (см., например, [5, 6]) основываются на использовании таких механизмов управления геометрией тела, при которых изменяется форма его поверхности и объем. В настоящей работе более детально изучается механизм перемещения тела с жесткой оболочкой за счет изменения лишь его геометрии масс, а также изучается движение изменяемого тела в однородном силовом поле. [c.465]

Оказывается, что движение гранулированных сред может успешно изучаться при помощи моделей идеальной жидкости ( сухая вода ), вязкой ньютоновской и неньютоновской жидкостей, пластических и упруго вязких сред и т. д. При этом применяются как методы феноменологической гидродинамики и теории упругости и пластичности, так и статистический подход, основанный на изучении законов взаимодействия отдельных гранул и получения при помощи функции распределения (обычно рассматривают равновесную функцию распределения) выражений для тензора напряжений, скорости, плотности и т. д. [c.403]

Вращающий момент, создаваемый дизелем, почти не зависит от частоты вращения его вала (при постоянной подаче топлива). Сила тяги Рк тепловоза непосредственного действия также не зависит от частоты вращения коленчатого вала. Тяговая характеристика (зависимость развиваемой силы тяги от скорости) такого тепловоза — линия 1 (рис. 1.1) не обеспечивает трогание и разгон поезда. На тепловозе необходимо устанавливать дополнительный двигатель для разгона. Дизель с полной нагрузкой сможет работать только на расчетном подъеме, а на более легких участках профиля он будет недогружен. Идеальная тяговая характеристика тепловоза должна иметь зависимость в виде гиперболы (кривая 2 на рис. 1.1), при которой обеспечивается изменение силы тяги обратно пропорционально скорости движения. Для получения характеристики, соответствующей наиболее эффективной работе тепловоза, необходимо устанавливать комплекс устройств, предназначенных для передачи мощности от коленчатого вала дизеля к осям движущих колесных пар, называемый передачей мощности. Передача мощности преобразует вращающий момент и частоту вращения вала силовой установки в изменяющиеся по заданному закону вращающий момент и частоту вращения осей колесных пар. [c.3]

Мы уже отмечали ранее, что идеально гладких и плоских, идеально упругих, никак не влияющих на ударяющиеся о них частицы, соверщенно не участвующих в тепловом движении (как бы вымороженных до 0=0) стенок не бывает. Модель идеально упругой стенки — это не реализуемая идеализация. Следовательно, нет и закона идеального отражения частиц от стенки. Однако, имея в виду средние характеристики (т. е. отвлекаясь от флуктуационных явлений), можно утверждать, что в равновесной системе ввиду отсутствия потоков частиц и каких-либо локальных отклонений температуры и плотности от заданных значений, поток падающих на стенку под заданным углом частиц с нормальными составляющими скорости из интервала (и , vx + dv ) должен компенсироваться точно таким же обратным потоком, который образован, естественно, уже другими частицами, упавшими на данный участок стенки под другими углами и с другими скоростями (рис. 155). Это обстоятельство, кстати, выражено в симметрии равновесного распределения Максвелла относительно замены v->-—V. Поэтому и полученные нами выражения для dp и давления р сохранят свой вид, что служит еще одной иллюстрацией независимости термодинамических характеристик равновесной системы от природы ограничивающих ее размер стенок. [c.406]

В практике встречаемся с двумя случаями 1) простейшая модель, используемая при нахождении идеального закона, не позволяет учесть влияние всех показатг-лей качества 2) прн получении идеального закона учтены все необходимые показатели качества. В первом случае идеальный закон дает возможность только более обоснованно выбрать схему (используя качественно картину закона движения). При определении оптимальных значений параметров непосредственное использование идеального закона невозможно. Во втором случае можно резко уменьшить трудоемкость при определении оптимальных значений параметров, используя непосредственно идеальные законы. [c.129]

В более ранних исследованиях [981 применили иной подход к решению задачи течени.я жидкости через неподвижный насыпной слой. Используя уравнение движения идеальной жидкости и закон Дарси, связывающий давление в слое и скорость фильтрации через него, они получили зависимость между распределением скоростей в слое, состоянием потока вне его и условиями подвода потока к слою и отвода от него. Несмотря на сложность полученной связи, анализ ее позволил сделать ряд качественных выводов о влиянии геометрических параметров аппарата на распределение скоростей. Таким образом, сделана также попытка количественно оценить вызванную пристеночным эффектом неравномерность распределения скоростей по сечению слоя для случая, когда ширина пристеночной области с повышенной проницаемостью намного меньше ширины сечения канала. [c.278]

Мы приходим к результату, что (в идеальной жидкости) циркуляция скорости вдоль замкнутого жидкого контура остается неизменной со временем. Это утверждение называют теоремой Томсона (W. Thomson, 1869) или законом сохранения циркуляции скорости. Подчеркнем, что он получен путем использования уравнения Эйлера в форме (2,9) и потому связан с предположением об изэнтропичности движения жидкости. Для неизэнтро-пического движения этот закон не имеет места ). [c.31]

Соотношение (3) является необходимым и достаточным условием для того, чтобы движение, совместимое с идеальными связями, отвечало данной системе активных сил F, (v = 1, 2,. .., N). Необходимость условия (3) мы только что показали. Предположим теперь, что некоторое совместимое со связями дипн ение системы удовлетворяет условию (3). Тогда если положить R = m Wv—Fv (v = 1, 2, N), то получим, что удовлетворяются равенство (2) п уравнения движения (1), полученные непосредственно из законов Ньютона. [c.86]

Уравнение (7.12) для несжимаемой жидкости в равномерном поле сил тяжести, полученное как интеграл уравнений движения вдоль линии тока, также носит название уравнения Бернулли для элементарной етруйки идеальной жидкости. В курсе общей физики и в некоторых курсах гидравлики оно получается с помощью общих законов сохранения массы и энергии. [c.61]

Широкое и успешное применение вариационных принципов в классической механике вызвало много попыток сформулировать аналогичным образом законы механики сплошных сред. Некоторые из этих формулировок будут рассмотрены ниже, в п. 14, все полученные в этом пункте результаты переносятся без всяких изменений на случай произвольной сплошной среды. Б п. 15 исследуются некоторые специальные вариаииоиные принципы, справедливые только для движений идеальной жидкости. [c.38]

Полученные условия определяют К0не4(ные изменения всех термодинамических величин при прохождении среды через ударную. волиу в том числе и изменение энтропии-Это связацо с диссипативными процессами, обусловленными вязкостью и теплопроводностью газа и происходящими в тех весьма тониих слоях газа, толщиной которых в этой теории пренебрегают. Итак, движение идеальной жидкости через ударную волну является необратимым течением, т. е. течением, для которого согласно второму закону термодинамики [c.513]

В гл. 2 была рассмотрена одна из простейших задан газодинамики — получение условий на прямой ударной волне. Для определения этих условий было достаточно использовать законы сохранения массы, импульса и энергии. В данной главе эти законы будут применены для получения обш,их уравнений движения идеальной жидкости в трехмерном пространстве ). Затем обш ая теория будет применена к некоторым задачам, включая сверхзвуковое обтекание тела малого размера, одномерное течение в канале и свободное расширение газа в полубескопечное пространство. [c.55]

Рассматривается задача о плоскопараллельном движении пары цилиндров в бесконечном объеме идеальной несжимаемой жидкости. Предполагается, что жидкость покоится на бесконечности и совершает безвихревое движение. Бьеркнесом, в начале прошлого столетия, в книге [9] описана экспериментальная установка, позволяющая определять силы, действующие на осциллирующие тела в жидкости. Движение жидкости было обусловлено лишь колебательным движением тел. Полученным результатам дано качественное объяснение, проведена интересная аналогия с задачами электродинамики. Жуковский [4] рассмотрел более общую задачу, предположив, что движение жидкости, в которой находится осциллирующая сфера, происходит по некоторому определенному заранее закону. В более строгой постановке задача о взаимодействии двух сфер в идеальной жидкости рассматривалась в [5, 6]. Уравнения движения были там получены лишь в приближенном виде для случая, когда центры сфер постоянно находятся на некоторой фиксированной прямой. Целью настоящей работы является вывод общих уравнений движения двух круговых цилиндров в идеальной жидкости, нахождение интегралов движения и редукция к относительным переменным. [c.327]

Полученное уравнение Бернулли для частицы идеального газа можно распространить и на поток идеального газа, с гидростатическим законом распределения давления по сечениям, ес. 1и вместо скорости частицы газа ввести среднюю скорость в данном сечении у и коэффициент кинетической энергии г-. Так будем поступать, исследуя вопросы истечения газов из небольших Отверстий или, например, прн движении воздуха через карбюратор, Другим важныл уравнением является уравнение. церазрыв-иости газовюн струи (8-11) [c.444]

НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ, понятие пластичности теории. Н. с. характеризуется предельной комбинацией нагрузок, при к-рых начинается неограниченное возрастание пластич. деформации конструкции из идеально-пластич. материала. Во многих случаях имеет смысл рассматривать И. с. жёстко-пластических тел. Использование Н. с. для установления допустимых нагрузок приводит к уменьшению металлоёмкости конструкций. НЁТЕР ТЕОРЕМА, фундаментальная теорема физики, устанавливающая связь между св-вами симметрии физ. системы и сохранения законами. Сформулирована нем. математиком Э. Нетер (Е. Noether) в 1918. Н. т. утверждает, что для физ. системы, ур-ния движения к-рой имеют форму системы дифф. ур-ний и могут быть получены из вариационного принципа механики, каждому непрерывно зависящему от одного параметра преобразованию, оставляющему инвариантным действие (S), соответствует закон сохранения. Из условия обращения в нуль вариации действия, 05=0 (наименьшего действия принцип), получаются ур-ния движения системы. Каждому преобразованию, при к-ром действие не меняется, соответствует дифф. закон сохранения. Интегрирование ур-ния, выражающего такой закон, приводит к интегральному закону сохранения. И. т. даёт наиб, простой и универсальный метод получения законов сохранения в классич. и квант, механике, в теории полей и т. д. [c.466]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...