Устройство для моделирования продольных колебаний

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 29.12.78 (21) 2703492/18-24 (51)М с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Q 08 G 7/68

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 1 1080, Бюллетень т4о 38

Дата опубликования описания 171080 (53) УДКб81. 333 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н. Ф. Бобылев, В. С. Деев, Г. Ф. Мельников и Е. М. Набока (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ

КОЛЕБАНИИ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано прн моделировании колебаний стержневых систем.

Известно устройство 1, содержащее Т-образную LC-цепь, резисторы и усилители в цепи обратной связи, и предназначенное для моделирования продольных колебаний составных стержней с учетом неоднородной жесткости разъемных соединений.

В приложениях часто встречаются задачи о продольных колебаниях толстых стержней, когда необходимо учитывать эффекты инерции поперечных движений, обусловленных влиянием коэффициента Пуассона, которые с помощью рассмотренного устройства решить нельзя.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для моделирования продольных колебаний (2, содержащее последовательно соединенные дроссели, узлы соединения которых через соответствующие конденсаторы подключены к общей шине. Для моделирования продольных колебаний стержней с учетом эффекта инерции поперечных движений, обусловленных влиянием коэффициента Пуассона, это устройство также не пригодно.

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет учета эффекта инерции поперечных движений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования продольных колебаний стержней, содержащее последовательно соединенные дроссели, узлы соединения которых через соответствующие конденсаторы подключены к шине нулевого потенциала, введены дифференцирующие конденсато15 ры, которые подключены параллельно соотвЕтствующим дросселям.

На фиг. 1 представлена схема устройства, фиг. 2 поясняет работу пред лагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные дроссели 1, узлы соединения которых через соответствующие конденсаторы 2 подключены к об щей шине, и дифференцирующие конденсаторы 3.

Устройство работает следующттм образом.

Уравнение, описывающее свободные

ПрОдсльнЫе колебания стержня с учетом

30:инерции поперечных движений, обуслов771688

Формула изобретения

Фис.1 фис. 2

Составитель Л. Терехов

Редакто Н. Каменская Техред A.Ùåïàíñêàÿ Корректор С.Иекмар

Заказ 6700/62 Тираж 751 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва . Ж-35 Ра ская наб., д. 4 5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ленных влиянием коэффициента Пуассона, имеет вид а4у Ь

Ь gx з х сН. где EF — жесткость стержня на растяжение-сжатие, погонная масса стержня, сЕ. - постоянная, зависящая от коэффициента Пуассона и характеризующая эффект инерции поперечных движений, У У(х ° <)H продольное смещение стержня в сечении с абсциссой х.

Запишем уравнение Кирхгофа для то. ков в и-ом узле предлагаемого устройства е1= 4» -ч )-с — (+« -ч«")-! У Д . пи ь М < ь а-

«», (g-ic,—,)(« - ",, " )- a " =о dt ьч n. ь-i d где + =, ) О„Ф. ° М о

Уравнение (2) аналогично конвчноразностной аппроксимации уравнения (1

Поэтому предлагаемое устройство позволяет моделировать продольные колебания стержней с учетом эффекта. инерции поперечных движений. При этом между параметрами устройства и параметрами стержня справедливы соответствия

4, (J i с1 а(1 с ах)ц ) =10" a< X о !Ъ

Колебания в схеме возбуждаются звуковым генератором и регистрируются с помощью катодных вольтметров и осциллографов. Частоты и формы собст венных колебаний определяются резонансным методом.

Введение в устройство дополнительных конденсаторов, каждый иэ которых подчинен параллельно соответствующему дросселю, выгодно отличает предложенное устройство от прототипа, так как расширяется класс решаемых задач — устройство моделирует продольные колебания стержня с учетом эффекта инерции поперечных движений, вызванных влиянием коэффициента Пу15 ассона. щ Устройство для моделирования продольных колебаний, содержаще — последовательно соединенные дроссели, узлы соединения которых через соответствующие конденсаторы подключены к шине нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет учета эффекта инерции поперечных движений, параллельно каждому дросселю подключен дифференцирующий

30 конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 444444221166, кл. G 06 С 7/70, 1976.

2. Цифанский С. Л. Математические методы моделирования колебаний транспортных устройств с грУзами как больших нелинейных механических систем.

Пермь, 1969, с. 128 (прототип).