Анализ устойчивости движущейся упругой полосы
Închide
Articolul precedent
Articolul urmator
538 1
Ultima descărcare din IBN:
2022-12-29 10:44
SM ISO690:2012
БАРСУК, Александр. Анализ устойчивости движущейся упругой полосы. In: Integrare prin cercetare şi inovare.: Ştiinţe ale naturii. Ştiinţe exacte , 10-11 noiembrie 2014, Chișinău. Chisinau, Republica Moldova: Universitatea de Stat din Moldova, 2014, R, SNE, pp. 138-140.
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Integrare prin cercetare şi inovare.
R, SNE, 2014
Conferința "Integrare prin cercetare şi inovare"
Chișinău, Moldova, 10-11 noiembrie 2014

Анализ устойчивости движущейся упругой полосы


Pag. 138-140

Барсук Александр
 
Молдавский Государственный Университет
 
 
Disponibil în IBN: 8 aprilie 2020


Rezumat

Исследование динамического поведения  движущихся упругих систем в течение уже длительного времени  привлекает пристальное внимание исследователей. Отметим в этой связи цикл работ, выполненных в последнее время коллективом исследователей под руководством Prof. N.V. Banichuk и Prof. P.Neittaanmaki и посвященных моделированию процессов изготовления бумаги [1]. Особый интерес для этого класса задач представляет анализ устойчивости  движущихся систем. Общим методом исследования устойчивости упругих систем является динамический метод [2]. В соответствии с этим методом, решается  задача о гармонических колебаниях исследуемой системы с последующим анализом поведения частот в зависимости от параметров системы. При этом появление комплексных частот интерпретируется как потеря устойчивости по динамическим формам и соответствует потере устойчивости по Ляпунову, в то время как обращению частот в ноль  отвечает потеря устойчивости по статическим формам, что соответствует критерию Эйлера потери устойчивости.  В данном сообщении динамический анализ системы дополняется бифуркационным анализом соотношений, отвечающих условиям разрешимости соответствующих спектральных задач, приводящим к существенному расширению динамического метода  анализа упругой устойчивости. В частности, показывается, что как статический, так и динамический методы в теории устойчивости приводят к критериям потери устойчивости по Ляпунову. В качестве модельной задачи, допускающей решение в замкнутой аналитической форме, рассматривается задача  о свободных гармонических колебаниях  движущейся с постоянной скоростью V и шарнирно закрепленной на концах панели (1D Модель). В общепринятых обозначениях и в безразмерных переменных математическая формулировка этой спектральной краевой задачи записывается в виде 02 22 0 2 u VuiuVVu x xxxxxx ,          0)1()0( uu , 0 )1()0( xxxx uu .                     (1) Решение задачи (1)  может быть получено стандартными вычислениями. Приведем решение (1) для случая  0 0V , что отвечает движению панели без осевых  усилий, для которого решение имеет наиболее простой вид.  Уравнением (2) определяются зависимости ) (V частот гармонических колебаний  панели от ее скорости перемещения V , а график этих зависимостей для первых трех ветвей представлен ниже.Потеря устойчивости панели как по статическим, так и по динамическим формам происходит при значениях параметров  и VV , являющихся одновременно и точками бифуркации  решений уравнения   0 ),( V (2) и определяемых из решения системы  нелинейных уравнений 0),( V , 0 ),( V .        (3) Пусть ( 1 1 ,V ), ( 2 2,V ), ... – решения  системы нелинейных уравнений  (3). В малой окрестности каждой из бифуркационных точек ( k k V , ) асимптотическое поведение зависимостей  ) ( Vi описывается выражениями kkki VVV )( , 1 kVV ,                     (4) где  при выполнении условия  0 /),( V Vkk 22 2 /),( /),( 2 kk kk k V VV . Таким образом, коэффициент k в (4) может принимать либо вещественные, либо чисто мнимые значения Из представления зависимости  ) (Vi в форме (4) следует, что в малой окрестности точки бифуркации ( k k V , ) частота гармонических колебаний всегда принимает комплексные значения, при этом для вещественных значений коэффициента k частота становится комплексной при k VV ,  в то  время как при мнимых значениях  – при k VV . Появление комплексных значений частот (и одновременно комплексно сопряженных к ними)  приводит к экспоненциальному росту перемещений системы, что соответствует определению неустойчивости по Ляпунову. Отметим, что определяемая выражением (2)  зависимость ) ,( V представляет собой четную функцию переменной  и в силу этого имеем 0 /),( V при  0 и таким образом часть бифуркационных точек находится на оси  V . Бифуркационные значения  V для этого класса точек даются выражениями 2 22 kV k , 3,2,1k .

Cerif XML Export

<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<CERIF xmlns='urn:xmlns:org:eurocris:cerif-1.5-1' xsi:schemaLocation='urn:xmlns:org:eurocris:cerif-1.5-1 http://www.eurocris.org/Uploads/Web%20pages/CERIF-1.5/CERIF_1.5_1.xsd' xmlns:xsi='http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance' release='1.5' date='2012-10-07' sourceDatabase='Output Profile'>
<cfResPubl>
<cfResPublId>ibn-ResPubl-100324</cfResPublId>
<cfResPublDate>2014</cfResPublDate>
<cfVol>R, SNE</cfVol>
<cfStartPage>138</cfStartPage>
<cfISBN></cfISBN>
<cfURI>https://ibn.idsi.md/ro/vizualizare_articol/100324</cfURI>
<cfTitle cfLangCode='RU' cfTrans='o'>Анализ устойчивости движущейся упругой полосы</cfTitle>
<cfAbstr cfLangCode='RU' cfTrans='o'><p>Исследование динамического поведения&nbsp; движущихся упругих систем в течение уже длительного времени&nbsp; привлекает пристальное внимание исследователей. Отметим в этой связи цикл работ, выполненных в последнее время коллективом исследователей под руководством Prof. N.V. Banichuk и Prof. P.Neittaanmaki и посвященных моделированию процессов изготовления бумаги [1]. Особый интерес для этого класса задач представляет анализ устойчивости&nbsp; движущихся систем. Общим методом исследования устойчивости упругих систем является динамический метод [2]. В соответствии с этим методом, решается&nbsp; задача о гармонических колебаниях исследуемой системы с последующим анализом поведения частот в зависимости от параметров системы. При этом появление комплексных частот интерпретируется как потеря устойчивости по динамическим формам и соответствует потере устойчивости по Ляпунову, в то время как обращению частот в ноль&nbsp; отвечает потеря устойчивости по статическим формам, что соответствует критерию Эйлера потери устойчивости.&nbsp; В данном сообщении динамический анализ системы дополняется бифуркационным анализом соотношений, отвечающих условиям разрешимости соответствующих спектральных задач, приводящим к существенному расширению динамического метода&nbsp; анализа упругой устойчивости. В частности, показывается, что как статический, так и динамический методы в теории устойчивости приводят к критериям потери устойчивости по Ляпунову. В качестве модельной задачи, допускающей решение в замкнутой аналитической форме, рассматривается задача&nbsp; о свободных гармонических колебаниях&nbsp; движущейся с постоянной скоростью V и шарнирно закрепленной на концах панели (1D Модель). В общепринятых обозначениях и в безразмерных переменных математическая формулировка этой спектральной краевой задачи записывается в виде 02 22 0 2 u VuiuVVu x xxxxxx ,&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 0)1()0( uu , 0 )1()0( xxxx uu .&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; (1) Решение задачи (1)&nbsp; может быть получено стандартными вычислениями. Приведем решение (1) для случая&nbsp; 0 0V , что отвечает движению панели без осевых&nbsp; усилий, для которого решение имеет наиболее простой вид.&nbsp;&nbsp;Уравнением (2) определяются зависимости ) (V частот гармонических колебаний&nbsp; панели от ее скорости перемещения V , а график этих зависимостей для первых трех ветвей представлен ниже.Потеря устойчивости панели как по статическим, так и по динамическим формам происходит при значениях параметров&nbsp; и VV , являющихся одновременно и точками бифуркации&nbsp; решений уравнения&nbsp;&nbsp; 0 ),( V (2) и определяемых из решения системы&nbsp; нелинейных уравнений 0),( V , 0 ),( V .&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; (3) Пусть ( 1 1 ,V ), ( 2 2,V ), ... &ndash; решения&nbsp; системы нелинейных уравнений&nbsp; (3). В малой окрестности каждой из бифуркационных точек ( k k V , ) асимптотическое поведение зависимостей&nbsp; ) ( Vi описывается выражениями kkki VVV )( , 1 kVV ,&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; (4) где&nbsp; при выполнении условия&nbsp; 0 /),( V Vkk 22 2 /),( /),( 2 kk kk k V VV . Таким образом, коэффициент k в (4) может принимать либо вещественные, либо чисто мнимые значения Из представления зависимости&nbsp; ) (Vi в форме (4) следует, что в малой окрестности точки бифуркации ( k k V , ) частота гармонических колебаний всегда принимает комплексные значения, при этом для вещественных значений коэффициента k частота становится комплексной при k VV ,&nbsp; в то&nbsp; время как при мнимых значениях&nbsp; &ndash; при k VV . Появление комплексных значений частот (и одновременно комплексно сопряженных к ними)&nbsp; приводит к экспоненциальному росту перемещений системы, что соответствует определению неустойчивости по Ляпунову. Отметим, что определяемая выражением (2)&nbsp; зависимость ) ,( V представляет собой четную функцию переменной&nbsp; и в силу этого имеем 0 /),( V при&nbsp; 0 и таким образом часть бифуркационных точек находится на оси&nbsp; V . Бифуркационные значения&nbsp; V для этого класса точек даются выражениями 2 22 kV k , 3,2,1k .</p></cfAbstr>
<cfResPubl_Class>
<cfClassId>eda2d9e9-34c5-11e1-b86c-0800200c9a66</cfClassId>
<cfClassSchemeId>759af938-34ae-11e1-b86c-0800200c9a66</cfClassSchemeId>
<cfStartDate>2014T24:00:00</cfStartDate>
</cfResPubl_Class>
<cfResPubl_Class>
<cfClassId>e601872f-4b7e-4d88-929f-7df027b226c9</cfClassId>
<cfClassSchemeId>40e90e2f-446d-460a-98e5-5dce57550c48</cfClassSchemeId>
<cfStartDate>2014T24:00:00</cfStartDate>
</cfResPubl_Class>
<cfPers_ResPubl>
<cfPersId>ibn-person-42872</cfPersId>
<cfClassId>49815870-1cfe-11e1-8bc2-0800200c9a66</cfClassId>
<cfClassSchemeId>b7135ad0-1d00-11e1-8bc2-0800200c9a66</cfClassSchemeId>
<cfStartDate>2014T24:00:00</cfStartDate>
</cfPers_ResPubl>
</cfResPubl>
<cfPers>
<cfPersId>ibn-Pers-42872</cfPersId>
<cfPersName_Pers>
<cfPersNameId>ibn-PersName-42872-1</cfPersNameId>
<cfClassId>55f90543-d631-42eb-8d47-d8d9266cbb26</cfClassId>
<cfClassSchemeId>7375609d-cfa6-45ce-a803-75de69abe21f</cfClassSchemeId>
<cfStartDate>2014T24:00:00</cfStartDate>
<cfFamilyNames>Barsuk</cfFamilyNames>
<cfFirstNames>Alexander A.</cfFirstNames>
<cfFamilyNames>Барсук</cfFamilyNames>
<cfFirstNames>Александр</cfFirstNames>
</cfPersName_Pers>
</cfPers>
</CERIF>