Умови "заклинювання" у голономних механічних системах абсолютно твердих тіл із кулоновим тертям
Введення формального визначення "заклинювання". Геометрична умова "заклинювання" в системах із двома фрикційними контактами. Одержання аналітичних та геометричних умов "заклинювання" для систем із трьома та довільною кількістю фрикційних контактів.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 25.07.2015 |
| Размер файла | 65,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Ефективність застосування одержаних результатів продемонстровано при дослідженні можливості “заклинювання” у прикладі Пенлеве-Клейна та у системі фрикційного демпфірування візка вантажного вагону.
Ключові слова: “заклинювання”, абсолютно тверді тіла, кулонове тертя, геометричні умови, необхідні і достатні умови.
Аннотация
Храмова М. В. Условия “заклинивания” в голономных механических системах абсолютно твёрдых тел с кулоновым трением. - Рукопись.
Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.02.01 - теоретическая механика. - Институт технической механики Национальной академии наук Украины и Национального космического агентства Украины, Днепропетровск, 2009.
Диссертация посвящена анализу уравнений движения и равновесия голономных механических систем абсолютно твёрдых тел с различным числом фрикционных контактов, в которых трение подчиняется закону Кулона, и явлению “заклинивания”, с которым связаны отдельные случаи вырождения этих уравнений. Это те случаи, когда ранг матрицы коэффициентов при нормальных реакциях в уравнениях движения (равновесия) системы неполный.
Обзор литературы по выбранной теме показал, что на данный момент не существует не только развитой формальной теории “заклинивания” для данных систем, но и строгого определения этого явления. В диссертации на примере известной задачи о вставке втулки в отверстие с помощью манипулятора впервые показано, что для исследуемых систем невозможно получить достаточные условия возникновения “заклинивания”, то есть условия, при выполнении которых это явление гарантированно возникает. По этой причине нельзя дать адекватного теоретического описания “заклинивания”. Можно найти только необходимые условия возникновения данного явления, то есть условия, при которых “заклинивание” может возникнуть.
В публикациях, посвящённых “заклиниванию”, используется два типа таких условий: геометрические, сформулированные в терминах конусов трения, и аналитические, выражаемые в терминах обобщённых сил. Преимущество геометрических условий заключается в их наглядности, однако в отличие от аналитических условий они различаются в зависимости от числа фрикционных контактов системы. Кроме того, с увеличением этого числа проверка геометрических условий становится всё более трудоёмкой, поэтому для систем с четырьмя и более фрикционными контактами целесообразно использовать аналитические условия “заклинивания”.
С использованием необходимых условий возникновения “заклинивания” в диссертации сформулировано определение механической системы, допускающей “заклинивание”, которое позволило:
- впервые строго обосновать известное геометрическое условие, при котором системы с двумя фрикционными контактами допускают “заклинивание”;
- впервые получить и строго обосновать геометрические условия, при которых системы с тремя фрикционными контактами допускают “заклинивание”;
- дать строгую формулировку и обоснование необходимых и достаточных аналитических условий, при которых допускают “заклинивание” системы с произвольным числом фрикционных контактов.
Эффективность применения полученных аналитических условий продемонстрирована при исследовании возможности “заклинивания” в примере Пэнлеве-Клейна и в системе фрикционного демпфирования тележки грузового вагона. Она заключается в том, что не требуется записывать уравнения движения (равновесия) системы полностью. Достаточно записать выражение элементарной работы всех нормальных реакций и сил кулонова трения на виртуальных перемещениях системы, выразить в нём каждую силу трения через соответствующую нормальную реакцию согласно закону Кулона и из полученных коэффициентов при нормальных реакциях составить матрицу и определить её ранг.
Использование полученных в диссертации условий “заклинивания” позволяет на начальных этапах проектирования технических систем с фрикционными контактами оценить возможность возникновения данного явления и избежать его в дальнейшем при эксплуатации этих систем.
Ключевые слова: “заклинивание”, абсолютно твёрдые тела, кулоново трение, геометрические условия, необходимые и достаточные условия.
Abstract
Khramova M. V. Wedging conditions in holonomic mechanical systems of perfectly rigid bodies with Coulomb friction. - Manuscript.
The thesis for a candidate degree of physical and mathematical sciences by specialty 01.02.01 - theoretical mechanics. - Institute of Technical Mechanics of the National Academy of Sciences of Ukraine and the National Space Agency of Ukraine, Dniepropetrovsk, 2009.
The thesis is devoted to analysis of equations of motion and equilibrium of holonomic mechanical systems of perfectly rigid bodies with different number of frictional contacts, where dry friction obeys Coulomb law, and to the wedging phenomenon, that is the reason of some cases of singularity of these equations.
The impossibility of obtaining of sufficient conditions of the wedging occurring (that is the wedging occurring is ensured when these conditions are executed) is shown for given systems firstly. It is possible to find only necessary conditions of wedging occurring. With the use of these necessary conditions the definition of the mechanical system that allows wedging is formulated. This definition permits:
- to ground rigorously the known geometrical condition, under which systems with two frictional contacts allow wedging;
- to obtain and ground rigorously geometrical conditions, under which systems with three frictional contacts allow wedging;
- to give the rigorous formulation and proof of necessary and sufficient analytical conditions, under which systems with arbitrary number of frictional contacts allow wedging.
The effectiveness of the derived results application is shown under investigation of wedging possibility in the example of Painleve-Klein and in the friction damping system of the freight car truck.
Key words: wedging, perfectly rigid bodies, Coulomb friction, geometrical conditions, necessary and sufficient conditions. Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Вдосконалення систем опалення. Організація обліку й контролю з використання енергоносіїв. Аналіз досвіду застосування систем опалення іноземними державами. Головні умови раціонального застосування теплонасосних установок. Регулювання в системах опалення.
практическая работа [33,7 K], добавлен 31.10.2012Механізм гідродинамічної нестійкості вихрового руху в системах з об’ємним стоком речовини та його організація в різних фізичних системах при фазових перетвореннях. Розв’язки рівнянь та гідродинамічні вихори у ядерній матерії і резонансно-збудженому газі.
автореферат [58,8 K], добавлен 16.06.2009Розробка заходів щодо вдосконалення системи електропостачання аеродромних вогнів злітно-посадкової смуги в світлосигнальних системах аеродрому. Визначення показників надійності, оцінка їх впливу на рівень безпеки польотів на етапі візуального пілотування.
дипломная работа [4,7 M], добавлен 25.08.2012Понятие переходных процессов в электрических системах и причины, их вызывающие. Определение шины неизменного напряжения. Расчеты симметричного (трёхфазного) и несимметричного (двухфазного на землю) коротких замыканий в сложной электрической системе.
курсовая работа [5,3 M], добавлен 15.05.2012Вивчення принципів побудови і загальна характеристика трифазних електричних систем. Опис основних видів з'єднань в трифазних електричних системах: сполучення зіркою і з'єднання трикутником. Розв'язування завдань і визначення потужності трифазного круга.
контрольная работа [303,5 K], добавлен 06.01.2012Определение теплоты сгорания топлива, объемов продуктов сгорания. Определение коэффициента теплоотдачи в теплообменнике. Уравнение теплового баланса для контактного теплообменника. Подбор и расчет газогорелочных устройств в системах теплогазоснабжения.
курсовая работа [243,8 K], добавлен 07.04.2015Біполярний транзистор як напівпровідниковий елемент електронних схем, із трьома електродами, один з яких служить для керування струмом між двома іншими. Схема радіозв`язку та її елементи, розповсюдження електромагнітних хвиль у вільному просторі.
контрольная работа [73,3 K], добавлен 11.01.2013Характеристика біполярного транзистора - напівпровідникового елементу електронних схем, з трьома електродами, один з яких служить для керування струмом між двома іншими. Особливості принципу роботи, технології виготовлення на прикладі транзистора-КТ3107.
реферат [18,3 K], добавлен 02.02.2010Електромагнітні перехідні процеси у системах електропостачання, струми та напруги при симетричних та несиметричних коротких замиканнях у високовольтній мережі, струми замикання на землю в мережах з ізольованою нейтраллю. Векторні діаграми струмів.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 12.07.2010Физическая интерпретация свойств решений эволюционных уравнений, описывающих амплитудно-фазовую модуляцию нелинейных волн. Основные принципы нелинейных многоволновых взаимодействий. Теория нормальных форм уравнений, резонанс в многоволновых системах.
реферат [165,9 K], добавлен 14.02.2010Общие закономерности, которыми обладают колебательные процессы в системах различной физической природы. Место колебательных процессов в науке и технике. Понятие бифуркации, ее типы. Бифуркация типа вил. Появление в физических системах предельных циклов.
реферат [299,1 K], добавлен 17.09.2009Выбор магнитного пускателя для защиты асинхронного двигателя. Выбор низковольтных и высоковольтных аппаратов в системах электроснабжения. Схема пуска и защиты двигателя. Соединение понижающих трансформаторов со сборными шинами низкого напряжения.
практическая работа [4,8 M], добавлен 21.10.2009Организация энергосбережения в системах водоснабжения и водоотведения. Учет тепло- и водоподачи, затрат на энергоснабжение и сокращение их потерь. Нормирование требований к качеству отопления (температура в помещениях), горячей и холодной воды (напор).
реферат [31,3 K], добавлен 27.11.2012Неінерціальна система відліку (НІСВ). Сила інерції в неінерціальних системах відліку, що рухаються прямолінійно. Принцип еквівалентності. Рівняння відносного руху. НІСВ, що равномірно обертається навколо вісі. Коріолісова сила інерції. Теорема Коріоліса.
лекция [318,4 K], добавлен 21.09.2008Статика - розділ механіки, в якому вивчаються умови рівноваги механічних систем під дією прикладених до них сил і моментів. Історична довідка. Аксіоми статики. Паралелограм сил. Рівнодіюча сила. Закон про дію та протидію. Застосування законів статики.
презентация [214,2 K], добавлен 07.11.2012Дослідження особливостей будови рідких кристалів – рідин, для яких характерним є певний порядок розміщення молекул і, як наслідок цього, анізотропія механічних, електричних, магнітних та оптичних властивостей. Способи одержання та сфери застосування.
курсовая работа [63,6 K], добавлен 07.05.2011Призначення трансформаторів в енергетичних системах для передачі на великі відстані енергії, що виробляється на електростанціях, до споживача. Перевірка відповідності кількості витків заданому коефіцієнту трансформації, визначення втрати потужності.
контрольная работа [163,7 K], добавлен 23.01.2011Визначення розрахункових навантажень в електропостачальних системах промислових підприємств та міст. Розрахунок зниження очікуваної величини недовідпущеної електроенергії. Особливості регулювання напруги. Річні втрати електричної енергії у лінії 35 кВ.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 13.12.2014Розробка схеми частотних перетворень сигналу з частотою в аналогових системах передачі, визначення віртуальних несучих частот. Формування схеми розміщення регенераційних пунктів, що обслуговуються. Коректність вибору довжини регенераційної ділянки.
контрольная работа [488,4 K], добавлен 05.02.2015Характеристика основних вимог, накладених на різні методи одержання тонких діелектричних плівок (термовакуумне напилення, реактивне іонно-плазмове розпилення, термічне та анодне окислення, хімічне осадження) та визначення їхніх переваг та недоліків.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 12.04.2010
