Особенности процесса релаксационных автоколебаний в распределенных системах
Анализ результатов исследований по сравнению процессов фрикционных автоколебаний в сосредоточенной и континуальной системах. Обоснование автоволновых и стохастических процессов в автоколебательных системах с распределенными параметрами при сухом трении.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.05.2018 |
| Размер файла | 121,7 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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Особенности процесса релаксационных автоколебаний в распределенных системах
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
фрикционный автоколебание трение континуальный
То, что фрикционные автоколебания в распределенной системе (рис. 1) должны происходить не так, как в системе сосредоточенной (рис. 2), интуитивно понятно любому ученому, знакомому со свободными колебаниями распределенных систем [1, 3].
Дело в том, что при взгляде на модель одномассовой системы бросается в глаза пространственное разнесение инерционных, фрикционных свойств модели, с одной стороны, и упругих - с другой.
На самом же деле у реальных объектов такого разделения нет. Правда, чаще всего фрикционные силы накладываются на конце системы, как в одномассовом случае, но при этом упругие и инерционные свойства непрерывно распределены по длине стержня (рис. 3).
Принципиальное отличие распределенных и многомерных систем от одномерных состоит в возможности проявления в них волновых и стохастических процессов. Покажем, что при фрикционных автоколебаниях в распределенных системах при определенных обстоятельствах возможны:
1) автоволновые процессы;
2) стохастические автоколебания.
Уравнение фрикционных автоколебаний для упругого стержня (рис. 1):
, x < l0;
, , x > l0,
где - жесткость стержня; - скорость распространения волн при свободных колебаниях стержня; - погонная масса стержня; l0 - длина стержня; - сила трения (в общем случае зависит как от времени неподвижного соприкосновения трущихся тел, так и от скорости трения).
Сразу отметим, что вполне возможно получить теоретические доказательства наличия автоволновых процессов при определенных видах сухого трения, но в этой статье будут приводиться только результаты численного моделирования.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Распределенная система моделируется путем сеточной дискретизации стержня на 3…7 элементов (рис. 4).
Вычислительные эксперименты выполнялись с помощью специально разработанного алгоритма - метода Рунге-Кутты с припасовыванием и сеточной дискретизацией континуальной системы (дискретизация на 7 масс). Начальные данные: m0 = 7,9 г/м, = 23кН, l0 = 10 м. Сила трения соответствует следующему закону:
где = = 14,9 кН/м; = 17,6 кН/м; с-1 (все числовые результаты, в том числе на графиках, приведены в СИ).
Проделанные эксперименты приводят к следующим выводам:
1. По автоволновым процессам: численное моделирование показало их наличие в колебаниях распределенной фрикционной системы, удалось зафиксировать даже отраженные волны (рис. 5). Можно говорить о волновой организации колебаний для континуальных систем с распределенным трением.
2. По стохастическим процессам (рис. 6): судя по графикам, можно сделать вывод, что в процессе присутствует как детерминированная, так и стохастическая составляющая.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Делая выводы, необходимо особо отметить, что упрощение континуальной автоколебательной системы путем сведения ее к одномассовой системе ведет к качественным изменениям процессов, происходящих в ней. Для колебаний с остановками, при распределенных параметрах трения, это стохастические и волновые процессы.
Список литературы
1. Фролова, Н.Б. Автоколебания в распределенной системе взаимодействующих встречных волн в присутствии флуктуаций / Н.Б. Фролова, А.П. Четвериков // Изв. высш. учеб. заведений. Прикладная нелинейная динамика. - 2002. - Т.10. - №5.-С. 50-59.
2. Горяченко, В.Д. Элементы теории колебаний: учеб. пособие для вузов / В.Д. Горяченко. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш.шк., 2001. - 395 с. - (Мегапроект «Пушкинская библиотека»).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Современное учение об открытых системах и необратимых физических процессах. Нелинейная и неравновесная термодинамика необратимых процессов как основа современной концепции самоорганизации. Особенности синергетики как науки, теория автоволновых процессов.
реферат [29,2 K], добавлен 05.06.2015Понятие автоколебаний как незатухающих колебаний, которые происходят в замкнутой системе при наличии обратной связи и внешнего источника постоянной энергии. Примеры автоколебаний в естественных природных процессах. Механические примеры автоколебаний.
презентация [1,7 M], добавлен 10.09.2013Понятие 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 15.05.2012Общие 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 17.09.2009Механізм 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 16.06.2009Знакомство с моделью двухпроводной линии передачи. Характеристика цепей с распределенными параметрами. Рассмотрение способов решения телеграфных уравнений. Особенности линий передачи электрических сигналов. Анализ эквивалентной схемы участка линии.
презентация [192,5 K], добавлен 20.02.2014Назначение электромагнитных переходных процессов в электроэнергетических системах при коротких замыканиях. Составление схемы замещения. Номинальные значения мощности и напряжения синхронных машин. Паспортные данные трансформаторов и автотрансформаторов.
презентация [101,8 K], добавлен 30.10.2013Причины возникновения электромагнитных переходных процессов в электрических системах. Расчет и анализ переходного процесса для трех основных режимов: трехфазного, несимметричного и продольной несимметрии. Составление схемы замещения и ее преобразование.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 29.07.2013Понятие и физическое обоснование сухого трения, условия его возникновения, разновидности: скольжения и качения. Сущность соответствующих законов, сформулированных Кулоном. Вибродиагностика параметров сухого некулонова трения. Модель Барриджа и Кнопова.
доклад [231,7 K], добавлен 15.10.2014Сведения о системах автоматического управления и регулирования. Основные линейные законы. Комбинированные и каскадные системы регулирования. Регулирование тепловых процессов, кожухотрубных теплообменников. Автоматизация абсорбционных и выпарных установок.
курс лекций [2,3 M], добавлен 01.12.2010Структура электромеханической системы. Приемы составления математического описания процессов электромеханического преобразования энергии. Анализ свойств двигателей в системах электропривода. Условия коммутации тока на коллекторе машин постоянного тока.
реферат [2,5 M], добавлен 03.01.2010Исследование пятиэлементной механической модели демпфирующего устройства, образованной в виде параллельного соединения сред Фойхта и Джеффриса. Анализ простейших моделей сред, используемых при описании колебательных процессов. Расчёт затухающих колебаний.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 05.11.2011Что такое технологический баланс. Сущность биохимических, фотохимических, радиационно-химических, плазмохимических процессов. Какие группы физических процессов используют в системах технологий. Проблемы и перспективы развития современных технологий.
контрольная работа [43,9 K], добавлен 02.04.2014Кинетические факторы, определяющие механохимические процессы в неорганических системах. Особенности механизма процессов распада. Использования механоактивации в гидрометаллургии вольфрама. Твердофазное взаимодействие пероксида бария с металлами.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 15.04.2015Схема линий с распределенными параметрами. Телеграфные уравнения для синусоидального сигнала. Расчет постоянной сопротивления, мощности и коэффициента полезного действия линии. Напряжение и ток длинной линии без потерь. Длина электрической волны.
контрольная работа [535,8 K], добавлен 27.06.2013Определение 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 07.04.2015Електромагнітні 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 14.02.2010Вдосконалення 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 31.10.2012Выбор 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 21.10.2009
