Устройство для моделирования упругого гистерезиса

 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для использования при моделировании систем динамики механических систем с упругими элементами с учетом диссипации энергии в процессе их деформации. Цель изобретения - повьшение точности моделирования . Для достижения цели в устройство введены блок умножения, первый и второй блоки определения знака и сумматор . Устройство позволяет воспроизвести зависимость силы деформирования упругого элемента от его деформации с учетом диссипации энергии в этом процессе в виде петель упругого гистерезиса, площадь которых пропорциональна кубу амплитуды силы деформирования и не зависит от скорости е и частоты колебаний деформации с учетом аккомодации этих петель, 1 ил. (О

Союз СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 06 С 7 48

БИЕЛИ Т"::,:, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4169612/24-24 (22) 29. 12. 86 (46) 30.05.88. Бюл. У 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики (72) Г.В.Трель (53) 681.333 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 398981, кл. G 06 G 7/68, 1972, Авторское свидетельство СССР

9 860091, кл. G 06 О 7/48, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ДРУГОГО ГИСТЕРЕЗИСА (57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для использования при мо„„SU„„1399780 А1 делировании систем динамики механических систем с упругими элементами с учетом диссипации энергии в процессе их деформации. Цель изобретения — повьппение точности моделирования. Для достижения цели в устройство введены блок умножения, первый и второй блоки определения знака и сумматор. Устройство позволяет воспроизвести зависимость силы деформирования упругого элемента от его деформации с учетом диссипации энергии в этом процессе в виде петель упругого гистерезиса, площадь которых пропорциональна кубу амплитуды силы деформирования и не зависит от скорости с. и частоты колебаний деформации с учетом аккомодации этих петель. 1 ил.

1399780

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для использования при моделировании динамики механических систем

5 с упругими элементами с учетом диссипации энергии в процессе их деформирования.

Цель изобретения — повьш|ение точности моделирования. 10

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство состоит из первого 1 и второго 2 интеграторов, первого 3 и второго 4 блоков умножения, первого 15

5 и второго 6 инверторов, сумматора

7, блока 8 фиксации нуля, выполненного на первом 9 и втором 10 разнополярных компараторах, первого " четвертого ключей 11-14, выполненных 20 ,соответственно на реле 15 — 18 с норМально разомкнутыми контактами 19— !

22. Совокупности блоков 5 11 13 и 6, 12,14 представляют соответственно первый и второй блоки 23 и 24 опре- 25 деления знака..

В процессе моделирования сигнал, соответствующий скорости деформации

/(с), с входа устройства поступает на первый вход сумматора 7, на вход 30 блока 8 фиксации нуля, на первый вход первого блока 3 умножения и на вход первого интегратора 1. С выхода

Последнего сигнал, пропорциональный 1еформации К(с), поступает на второй фход первого блока умножения, на вы1соде которого получают сигнал, пропорциональный произведению К(с) d (t). тот сигнал подают непосредственно а информационный вход первого ключа 4 f1 и через инвертор 5 на информационный вход третьего ключа 13. При положительной полярности сигнала скорости деформации d (t) первый компаратор

9 блока 8 фиксации нуля подает сигнал управления на первый ключ ii. В реЗультате на второй вход сумматора поСтупает сигнал произведения Р(с) -8() без изменения полярности. При отрица гельной полярности сигнала d(t) вто" рой компаратор 10 подает сигнал управления на третий ключ 13, В этом случае на второй вход сумматора 7 поступает сигнал произведения d (t)

>d(t ) уже другой полярности.

При поступлении сигналов на все три входа сумматора 7 на его выходе

Вырабатывают сигнал, пропорциональный скорости изменения силы деформиР-1с,д"+(1с К - Р ) /+С вЂ” коэффициент жесткости идеальной упругости (беэ учета диссипации энергии), k»k — коэффициенты, характеризующие петлю упругого гистереэиса, d (t) — скорость деформации, где k, 1 при Р(t) ) О, О при d (t)= О, -1 при д (t) (0

С вЂ” начальные условия:инте3 грирования для 1-й ветви гистерезиса, соответствующие сигналам на выходах первого 1 и второго 2 интеграторов в момент изменения знака сигнала на входе устройства.

Формула изобретения

Устройство для моделирования упругого гистерезиса, содержащее первый и второй интеграторы, первый блок умножения, блок фиксации нуля, причем входы первого интегратора, блока фиксации нуля и первый вход первого блока умножения соединены с входом задания скорости деформации устройства, выход второго интегратора является выходом устройства, о т л ирования P(t), который подают на первый вход блока 4 умножения и на вход второго интегратора 2. С выхода последнего сигнал, пропорциональный силе деформирования F(t), поступает на выход устройства и на второй вход блока 4 умножения, на выходе которого получают сигнал, пропорциональный произведению P(t) P(t) При отрицательной полярности сигнала скорости деформации Р() сигнал произведения P(e.) P(t) через четвертый ключ 14 поступает на третий вход сумматора 7 без изменения полярности, а при положительном сигнале с (г.) с измененной вторым инвертором 6 полярностью, В результате устройство реализует следующую зависимость силы деформации Р() от деформации Г(), аппроксимирующую начальную кривую нагружения и нисходящие и восходящие ветви гистерезиса параболами, 1399780

Составитель В.Геча

Техред N,Äèäûê Корректор М.Демчик

Редактор М.Циткина

Заказ 2669/51

Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него дополнительно введены второй блок умножения, первый и второй блоки определения знака и сумматор, первый вход которого соединен с входом задания скорости деформации устройства, выходы блока фиксации нуля по знаку "плюс" и знаку "минус" подключены к соответствующим знаковым входам первого и второго блоков определения знака, выходы которых соединены соответственно с вторым и третьим входами сумматора, выход первого интегратора соединен с вторым входом первого блока умножения, выход которого соединен с сигнальным входом первого блока определения знака, вход и выход второго интегратора соединены соответственно с первым и вторым входами второго блока умножения, выход которого соединен с сигнальным входом второго блока определения знака.