Устройство для моделирования ударных систем

 

(и) 45П02

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 26.01.73 (21) 1879273/18-24 с присоединением заявки № (51) М. Кл. С 06g 7/68

Совета т;1ннистров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.11.74. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 29.04.75 (53) УДК 681.333:51 (088.8) (72) Автор изобретения

И. IO. Скучас

Каунасский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ УДАРНЫХ

СИСТЕМ

Государственный комитет (32) Г1риоритет

Изобретение относится к аналоговой технике.

Известны устройства для моделирования ударных систем, содержащие п блоков решения уравнений движения, состоящих из последовательно включенных первого и второго интеграторов и и управляемых следящих систем, каждая из которых состоит из подключенны. к блоку управления и последовательно соединенных блока памяти, сумматора и управляемого усилителя с релейной характеристикой.

Однако известные устройства не могут быт. применены для моделирования многомерны: ударных систем.

Предложенное устройство отличается тем, что оно содержит блок решения уравнений удара, входы которого присоединены к выходам первых интеграторов соответствующих блоков решения уравнений движения, а выходы подключены ко вход" ì блоков памяти соответствующих управляемых следящих систем, другие входы сумматоров которых и выходы управляемых усилителей с релейной характеристикой подключены соответственно к выходам и входам первых интеграторов соответствующих блоков решения уравнений движения.

Это позволяет расширить область применения предлагаемых устройств.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит группы интеграторов

1=1,1=2,...1=n блоков решения основных уравнений движения системы, блок 2 решения уравнений удара, управляемые следящие системы 3-1, 3-2,..., З-и, формирующие новые начальные условия для первых интеграторов групп 1-1, 1-2,..., 1-и. Каждая следящая система содержит управляемый блок 4 памяти, сумматор 5, управляемый усилитель 6 с ре10 лейной характеристикой и блок 7 управления.

Группы интеграторов 1-1, 1-2,, 1-п решают основные уравнения движения системы по различным степеням свободы (х, у, а,,z). Это означает, что в общем случае при ударе тела

15 об ограничитель он совершает не только поступательное движение, но и сложное вращательное движение. Выходные сигналы из каждой группы интеграторов с выходов 8-1, 8-2,, 8-п, пропорциональные текущим значе20 ниям составляющей скорости по отдельным координатам, поступают на входы блока 2 решения системы уравнений удара. Система уравнений удара может быть решена как с помощью нелинейных аналоговых моделиру25 ющих устройств, так и с помощью быстродействующих аналого-цифровых вычислительных систем в случае, когда система уравнений удара является весьма сложной. На выходе блока 2 формируются послеударные скорости

30 массы по отдельным координатам. Так, например, выход блока 2, в котором сигнал, про451102 пропорциональный послеударной скорости по координате х подключен на вход управляемого блока 4 памяти. Блок

7 управления, на вход которого поступает сигнал, пропорциональный положению массы, по координате х управляет запоминающим блоком 4 так, что при отсутствии удара он работает в режиме «слежения», и на вход сумматора 5 поступает сигнал, пропорциональный послеударной скорости на массы по координате х. Он сравнивается на входе сумматора

5 с сигналом, поступающим с выхода 8-1 интегратора 1-1 и пропорциональным текущей скорости массы по координате х. Сигнал с выхода сумматора 5 поступает на вход управляемого усилителя б, который при отсутствии удара сигналом блока 7 управления заблокирован, и на выходе 9-1 сигнал отсутствует.

При ударе блок управления 7 управляет устройством 4 так, что оно работает в режиме

«хранения», и на выходе фиксируется значение послеударной скорости по координате х.

Блок 7 прекращает также блокирование выхода усилителя б. Прп разности сигналов на входах сумматора 5, т. е. при несовпадении послеударной скорости, фиксируемой на выходе устройства 4, и текущего значения скорости по х на выходе 8-1, напряжение на выходе

9-1 скачкообразно возрастает и скачкообразно изменяет начальные условия первого интегратора блока 1-1 до такой величины и знака, пока на входах сумматора 5 сигналы уравновешиваются. При этом значение скорости по координате х оказывается полностью замененной послеударной. При фиксировании блоком

7 окончания удара устройство 4 переводится в режим «слежения», а выход усилителя 6 блокируется. Замена текущей скорости послеударной происходит мгновенно. Аналогично работает схема для замены текущих скоростей послеударными в момент удара и для других степеней свободы. Начальные условия заменяются соответственно через выходы 9-2, 9-3,..., 9-и в группах интеграторов 1-2, 1-3, 1-и. Применение такой схемы легко распространяется и для моделирования многомерных виброударных систем с несколькпмп соударяющпмпся

10 массамп. При этом имеется m);n групп интеграторов, пуст входов блока 2 и n)m управляемых следящих систем с устройствами запоминания, где m — число соударяющихся масс.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования ударных систем, содержащее и блоков решения уравнений движения, состоящих из последовательно

20 включенных первого и второго интеграторов и и управляемых следящих систем, каждая из которых состоит из подключенных к блоку управления и последовательно соединенных блока памяти, сумматора и управляемого уси25 лителя с релейной характеристикой, о т л и ч аю шее с я тем, что, с целью расширения области применения, оно содержит блок решения уравнений удара, входы которого присоединены к выходам первых интеграторов соотЗО ветствующих блоков решения уравнений движения, а выходы подключены ко входам блоков памяти соответствующих управляемых следящих систем, другие входы сумматоров которых и выходы управляемых усилителей с

35 релейной характеристикой подключены соответственно к выходам и входам первых интеграторов соответствующих блоков решения уравнений движения.

451102

Составители Е. Тимохина

Редактор 3. Твердохлебова Техред О. Гуменюк

Корректор А. Дзесова

Заказ 1045/8 Изд. № 507 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2