Одномерное движение механической системы

ОДНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ [c.109]

Свободные колебания линейного гармонического осциллятора, если они происходят в вязкой среде, постепенно затухают в результате действия со стороны среды диссипативных сил трения. Как было показано в 29, для полного описания движения механической системы, подверженной действию сил вязкого трения, необходимо наряду с лагранжианом ввести диссипативную функцию Рэлея (29.19), описывающую процесс рассеяния механической энергии. Для одномерной механической системы, совершающей малые колебания вблизи положения устойчивого равновесия, указанные функции имеют вид [c.223]

Одно из замечательных свойств типов колебаний состоит в том, что они не преобразуются друг в друга. В этом отношении они аналогичны нормальным колебаниям механической системы, с помощью которых любое движение связанной системы точечных масс можно рассматривать как наложение одномерных колебаний, происходящих независимо друг от друга ). Аналогичным образом и общая задача об определении поля в резонаторе разбивается на более простые задачи об изучении парциальных полей с неизменной во времени геометрической конфигурацией (т. е. типов колебаний), а полное поле конструируется затем как суперпозиция типов колебаний. Такой подход характерен. для физики вообще, и простейшим примером его применения может служить разложение движения материальной точки на три парциальных движения в адекватных системах координат (декартова система в случае инерциального движения или однородного поля сил, цилиндрическая система координат для кругового движения и т. п.). [c.810]

Анализ переходного излучения упругих волн в предыдущих разделах проводился применительно к одномерным направляющим. Это позволяет наиболее простым способом вскрыть основные особенности излучения в механических системах и сформулировать важные для практики вопросы, связанные с переходным излучением упругих волн, описав, в то же время, динамическое поведение реальных конструкций (электрической подвески, рельс и т.д.). Нужно признать, однако, что на некоторые принципиальные вопросы невозможно ответить, не рассмотрев двумерные (трехмерные) упругие системы. Например, при въезде поезда в тоннель, проложенный в скале, поезд может пересекать границу между мягким грунтом и скалой не по нормали. Под каким углом при этом будет распространяться излучение, какую силу необходимо приложить для поддержания равномерного движения поезда, зависят ли условия разрыва контакта колес и рельс от угла въезда поезда в тоннель Все эти вопросы практически важны и неодномерны . Кроме того, в неодномерных системах излучение может возникать не только при пересечении движущимся объектом области неоднородности, но и при движении вблизи нее. Такое излучение, являющееся подвидом переходного, принято называть дифракционным [6.5]. Дифракционное излучение упругих волн возникает, например, при движении поездов вблизи населенных пунктов, станций и т.п., когда фундаменты окружающих железнодорожный путь строений могут быть задеты полем деформаций поезда. Особенно же мощным это излучение оказывается при движении встречных поездов, когда поля деформаций, движущиеся вместе с поездами, дифрагируют друг на друге. [c.282]

Пример. Механическая система х = у, у = — х, описывающая движение линейного одномерного осциллятора, имеет глобальный первый интеграл [c.120]

Система уравнений (5.1) является обратимой механической системой (1.1) с векторами и = 7,у = о , и одномерное многообразие перманентных вращений вокруг вертикали [29] относится в общем случае к стационарным движениям, ибо на этих движениях [c.141]

Задачей об одномерном движении в физике принято называть задачу о движении консервативной механической системы с одной степенью свободы, если ее полную энергию можно представить в виде [c.85]

Таково общее решение задачи, содержащее исчерпывающую информацию о поведении одномерной механической системы во внешнем силовом поле, в котором она имеет потенциальную энергию и (х). Однако закон сохранения энергии (13.1) позволяет выявить многие характерные особенности поведения одномерной системы в заданном поле 11 (х) без обращения к общему решению (13.3). Такое качественное исследование одномерного движения, проводимое с помощью графиков потенциальной и полной энергий, оказывается не менее поучительным и полезным, чем аналитическое решение задачи. [c.86]

Одномерное движение. Одномерным называют движение системы с одной степенью свободы. Рассмотрим систему точек со стационарными потенциальными силами и стационарными идеальными связями. Для нее выполняется закон сохранения полной механической энергии [c.212]

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]

Имея дело с неравномерным движением жидкостей, которые могут рассматриваться как несжимаемые, удобно определять диссипацию энергии в тепловую на единицу веса текущей жидкости. При этом принимается во внимание как тепло, рассеивающееся в окружающем пространстве, так и увеличение внутренней (тепловой) энергии самой жидкости. Диссипация энергии на единицу веса определяется из уравнения энергии (4-24а), соответствующего одномерной постановке, и носит название потери напора , хотя эти потери относятся только к механической энергии, тогда как общая энергия системы сохраняется. При отсутствии работы на валу уравнение (4-24а) может быть записано для сечений I и 2 следующим образом [c.334]

Ускорение измеряется в инерциальной системе координат, относительно Земли, так как мы определяем абсолютное ускорение относительно базы. Таким образом, если в соответствии с методом механического импеданса [50], мы изобразим обычную одномерную механическую систему (неявно используя электрическую аналогию), то все массы будут находиться в параллельных ветвях и замыкаться одним условным контактом (называемым недоступным) на нулевую шину — Землю, в то время, как пружины и демпферы, образуют свои силы, как на абсолютных, так и на относительных перемещениях и скоростях, т. е. могут помещаться как в последовательной, так и в параллельной ветвях цепи. Поэтому создание фильтра-пробки в последовательной ветви электрической цепи с помощью параллельных индуктивности и емкости, в механической цепи, казалось бы, невозможно за счет того, что нельзя в последовательной ветви механической цепи разместить параллельные пружину и массу, так как масса не может создать силу на относительном ускорении. Однако это становиться возможным, если исходить из механики Лагранжа, где описывается динамика связанных механических систем и возможно дополнительное действие присоединенных инерционных элементов, используя которые мы создадим инерционные силы на относительном ускорении в направлении виброизоляции с помощью преобразования движения этих элементов [52, 53. [c.14]

В конкретных механических задачах выбор начальных и граничных условий обычно не вызывает особых трудностей, поскольку он диктуется непосредственно физическими соображениями. Однако в более сложных случаях, как показывает приведенный выше пример течения с проницаемой границей, может возникнуть вопрос о числе условий, которые необходимо задавать на отдельных частях границы области движения. Как уже было сказано, этот вопрос будет рассмотрен позже при изучении свойств решений системы уравнений одномерных нестационарных движений. [c.156]

Система с вязким или сухим треиием без позиционной силы (простейшая модель процесса виброперемещения). Некоторые важные закономерности действия вибрации на диссипативные механические системы можно выяснить при рассмотрении системы с одной степенью свободы, описываемой дифференциальным уравнением, которое приведено в п. 7 таблицы. В этом уравнении величины т и имеют смысл масс, 1=1 titt) — заданная 2я-периодическая функция Т — некоторая постоянная сила F (х)—сила сопротивления, зависящая от скорости. Указанное уравнение описывает, например, относительное движение тела массы т по плоскости, совершающей периодические колебания по закону при действии постоянной силы Т и силы сопротивления F (х) в этом случае = т. То же уравнение при т , вообще говоря, отличном от т, описывает движение тела, находящегося на неподвижной плоскости, но подверженного действию заданной периодической силы mjl (о) ) и сил Т W F (х). К изучению этого уравнения сводятся и многие Другие одномерные [c.253]

Таким образом, под действием периодической вынуждающей силы одномерная система вблизи положения устойчивого равновесия совершает движение, представляющее собой наложение двух гармонических колебаний собственного колебания с частотой о)о и вынужденного колебания с частотой вынуждающей силы Y< В отсутствие сил трения вынужденные колебания осциллятора проис ходят либо синхронно с изменением вынуждающей силы (при у < < соо). либо отстают по фазе на угол п (при у > соо). Случай у = = о требует специального рассмотрения. Рассмотрим энергетические превращения, происходящие в механической системе, совершающей вынужденные колебания. Допустим, что в начальный момент / = О система находится в положении равновесия и покоится, т. е. л (0) = О и х (0) = 0. Пусть на систему действует вынужда- [c.220]

Диагональные компоненты тензора могут быть интерпретированы как дополнительные массы и дополнительные моменты инерции, которые требуется добавить к основной массе тела и его собственным моментам инерции при одномерном движении (или вращении) тела, то есть при движении вдоль одной из выбранных осей системы отсчета. Внедиагональные компоненты тензора не допускают наглядной механической интерпретации. [c.7]

В качестве примера применения разработанного метода построения моделей механических систем рассмотрим одноступенчатую зубчатую передачу на упругих опорах (рис. 62). В этом случае при выбранной системе координат Oxyz для прямозубой цилиндрической передачи реакции связей зубчатых колес с корпусом передачи действуют в плоскости г/Oz. Движение упруго-опертого корпуса при колебаниях мояшо охарактеризовать тремя обобщенными координатами двумя смещениями s , его центра масс вдоль осей 0 / и Oz и малым поворотом корпуса относительно оси Ох. Предполагается, что начальное положение абсолютной системы координат Oxyz определяется положением центра масс корпуса передачи в состоянии статического равновесия. При рассматриваемой плоской схеме перемещений корпуса зубчатой передачи каждая упругая опора Kopnjxa в зависимости от конструктивного исполнения схематизируется в виде одного или двух одномерных независимых упругих элементов, расположенных вдоль главных направлений жесткости опор. [c.175]

Для рассмотрения связанных колебаний пространственно-много-мерных механических цепей наиболее удобны общие методы исследования линейных систем с конечным числом степеней свободы [64, 79]. Однако при исследовании довольно распространенных пространственноодномерных 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 простран-ственно-одномерных цепей двухполюсников введены воспринимаемые силы, параметры двухполюсников и их ассоциированные направления, выбираемые одинаковыми для всех элементов относительно принятой системы отсчета. Это позволяет применить для описания и анализа указанных цепей аппарат теории графов и дать систематический и формализованный подход к исследованию механических цепей. [c.31]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...