Научная статья на тему 'О ВЛИЯНИИ ОДНОСТОРОННИХ СВЯЗЕЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ И КОЛЕБАНИЯ УПРУГИХ КОЛЕЦ'

О ВЛИЯНИИ ОДНОСТОРОННИХ СВЯЗЕЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ И КОЛЕБАНИЯ УПРУГИХ КОЛЕЦ Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
11
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
УСТОЙЧИВОСТЬ / КОЛЬЦО / ВАРИАЦИОННАЯ ЗАДАЧА / ТОЧКИ БИФУРКАЦИИ / ОДНОСТОРОННИЕ ОГРАНИЧЕНИЯ / КОЛЕБАНИЯ

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Андрюкова В. Ю.

В работе рассматриваются вопросы устойчивости кругового кольца, сжимаемого равномерно распределенными центральными силами, при наличии односторонних ограничений на перемещения. Во второй части статьи решена задача о колебаниях кольца, подкрепленного нитями одностороннего действия. Задачи сводятся к решению некоторой вариационной проблемы при ограничениях на искомые функции в виде линейных уравнений и неравенств.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ON THE INFLUENCE OF UNILATERAL BONDS ON THE STABILITY AND OSCILLATIONS OF ELASTIC RINGS

The paper deals with the issues of stability of a circular ring compressed by uniformly distributed central forces in the presence of one-sided restrictions on displacements. In the second part of the article, the problem of oscillations of a ring supported by single-acting threads is solved. The problems are reduced to solving some variational problem under restrictions on the desired functions in the form of linear equations and inequalities

Текст научной работы на тему «О ВЛИЯНИИ ОДНОСТОРОННИХ СВЯЗЕЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ И КОЛЕБАНИЯ УПРУГИХ КОЛЕЦ»

\ea@Mrn

Аншя

шваад

\ffir@tonu

Mât

rlaintarjaigjiijijj^^ijiiicsiicnix^

v = — w.

силы p гришръхсЕари^цтсягр^ЛЕМб

D í2

J (w)=2R3jo (w'' + wfdê-

— P í (w'2 — w2)dê ^ min 2 Jo w

0

ПсТЕурЩНЯШЕМ

A3(sin(aß) — a sin ß)+

+A2(cos ß — cos(aß)) = 0, ft) A3(a cos(aß) — a cos ß)+

+A2(a sin(aß) — sin ß) = 0.

МНУЩИЕ

w(ê) < 0.

ипбв

IBI

wIV + (2 + k2)w'' +(1 + k2 )w = 0, (4) урц^ Pf. QnEÏ3C:iEy^nflP)€}BTE}lC:i4ÎÔIE

Л4 + (2 + ^)Л2 + (1 + k2) = 0

ишрдая

Л12 = ±i; Л34 = ±w 1 + k2.

ИгдэфуицАг^^щаимшид?

w = A1 sin ê + A2 cos ê + A3 sin aê + A4 cos aê, if)

vT+F. « n

ß > 0. Еудмсята?

(f) <0, ê e (0,ß) twiê.^- ё e

w(0) = 0, w'(0) = 0, w(ß) = 0, w'(ß) = 0.

rjg^EEim (5) B(6)(гIIîЧlИlсeymеiItжу|2^и^

г A2+A4 = 0,

A1 + aA3 = 0,

A1 sin ß + A2 cos ß+ (7)

+A3 sin(aß) + A4 cos(aß) = 0, A1 cos ß — A2 sin ß+

+aA3 cos(aß) — aA4 sin(aß) = 0.

"отдсйэшъ A1

irpw

A(a) = (sin(aß) — a sinß)(a sin(aß) — sin ß) — — (cosß — cos(aß))(a cos(aß) — a cosß) = = —2a + 2a cos(aß ) cos ß + sin(aß) sin ß+

+a2 sin(aß) sin ß = 0. (í)

MWbeaioia,

0 lärnfll

зюшетриишштрмзра ECï^jtoiTmyiT^Tâ^]

VäfBcf^cifuanflfr cfffnirijcnarije

ß п п Зп 5п

— — - п —

4 2 4 4

а 4.9801 4.2915 3.2136 3 2.4841

tA

4

A4 = —A2, A1 = —aA3.

о

—aA3 sin ß + A2 cos ß+

+A3 sin(aß) — A2 cos(aß) = 0, |t) —aA3 cos ß — A2 sin ß+

+aA3 cos(aß) + aA2 sin(aß) = 0.

КБЕраЦОЮТ

J = Ö153 I (w'' + w)2dê ^ min 2R J0

григршнж

J1 = 1f\w '2 — 2w2)dê =1, ©

2o

w > 0. (4)

>МЖ)

i\(iTiciifUjjgeTniifIcciiCîiMCïCiiMiiiyK^N Щ Zß3

w г A1 sin aß + A2 cos aß+

+ A3 sin ßß + A4 cos ßß, (f)

IÏÇ

Mo]. CjHft

a =

/2 + k2 — Vk4 — 4k2

Ör, 2n 3n 3n

Öo T T 4.3

kl 4.3154 4.0463 4.3132

k2 4.4849 4.3099 4.3132

ß =

'2 + k2 + Vk4 — 4k2 2 _ P

2 ' k = EJ'

ß = 2n ß0 = -3- -

(ß) I|II

3n

4 "

CjFItliW (ß) ffJ^HfiyfíEJI3EÍ|yibI^H4ft^^ÍEIf

w(0) = w(ßo) = О, w'(О) = w'(ßo) = О. ([6)

A2 + A4 Г О,

aA1 + ßA3 = 0, A1 sin aß0 + A2 cos aß0+

+A3 sin ßß0 + A4 cos ßß0, A1 a cos aß0 — A2 a sin aß0+

+A3 ß cos ßß0 — A4 ß sin ßß0.

©

:lCÍ|Kfir|ÍiilÉw 0 roteo =2n, k = ki йфцшрз-

' k = k2 p

(tílcttfo = 2t >k = kl

iöX ЛИ0 o = 2П ,k = k2

Г 3

ngßl LHIÜjUU btplW (ÖLdtfo = 'f ,k = k w(Ö) ctöo = 2t ,k = k2 ©

HIlfflM« ВЛИВб (Jïfll^tÉi»I?, A4,

A4 = —A2,

A1 = —ß/(Ä3.

гшщкэдрвшяошы® мшоурэ-

(9)

A3(—I sin aßo + sinßßo)+ ^

+A2 (cos aß0 — cos ßß0 ) = 0, A3 (ß cos ßß0 — a sin aß0 ) +

+A2 (ß sin ßß0 — a sin aß0) = 0.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Сгрщшъсист^и^^

Д = (sin ßß0 — ß sin aß0 )(ß sin ßß0 — a sin aß0 ) — aß

— (cos aß0 — cos ßß0 )(ß cos ßß0 — a sin aß0 ). (^Q

ШВПН<тСПНЮ11ШЯ1№й* m

Нзряшье

k Гk2frV""J

Д = Д(k; ßo) = 0.

0

k2 = k2 = k22 = ^ = 18.6044.

D

a2 =

>ШДИ k = k1 IJII MÍJER^ = 1,

Bay« гший щкюаии гги апжжци

sinÇ ) — sm( ßk) «^^»ИгрИ^С^Г^^Циг 72 ГОу1Н)а1?у-

cos(ak ) — cos( ßk ) ^1^йГтЧ1т1^[В|НМ1^|1^"с|1К13|В

WE4CJIHhÍMICj4HIUU|H|tí'

223

2

PR3

P = p— = 18.5854.

D

€HH

ШД^ЧШЖПЬЧС-

18.6044 18.5854

(2)

0.00102 = 0.1%.

18.6044

Omaner = = 4.1301. Аш

18.6o44

Pl

= 4.1343

.Тсймдам

&

пнями

13 pía

уагшаеп

2Кп0НЯ0Щ

Кjj|дll€;ъlкxкдесj|>l|шlкf0 иша IMHJ

Bfl

x(ê) = (R + w(ê))cos ê — v(ê)sin ê, fa) y(ê) = (R + w(ê)) sin ê + v(ê)cos ê. ^

nVI + 2nIV + 3n '' + Л2 (n — n '') = 0. Ш

E^a^€Чf^;l;чодlш^цpтíIníï1EIlз-I|7a^|€Eк}^I3^^ЪE€II'qj|>yîjT1I2--

Rmt€0lMErBfl

£ = C1 sin uk t + C2 cos ukt, 3)

ШЪЖПбнЙ

U

D

2R3

.зтиъани

j (w '' + w)2dê +cjw2dê. (2)

oo

Ktl€№í€¥i:H}fiiiíim^(r^EiSCqy|€iMlieMi

2n

T = Rrl (w2 + v 2)dê.

ЫЬegHCpiflWEHlM

nk = ¿K (t) sin(kê) + bk (t) cos(kê)). I^t)

k=1

— k6 + 2k4 —

2 2 2

2 + y'2 = R2 ГОЩ

y=

v = w.

i:nr;:i

КЛЁШ ICIllT -

1энри)

tl

J ^ У (T — U)dt.

E^uiMjy-^

to

^ Г 2n

J = / RrJ (v2 + v '2)dê—

to

- (3 — p2)k2 + Л2] (sin(kê) + cos(kê)). О

^^€IlЯE^lIl€(уüflCIEуa;lCJV1

—k6 + 2k4 — (3 — p2)k2 + Л2 = 0.

(€îмд|lн|)<7l^ElClMII:ьч{c:lI:ъîjTlí2llИIlI>l}s

л2 k6 — 2k4 + 3k2

^ = —k2Tï—. w

Qiщ9|BJlll€^д€ï1(я4j|>утI>í

v(ê,t) = £ (Cl

k sin(wk t) + C'2k cos(wk t)) sin(kê)+

k=l

D

2R3

2n

2n

j (v''' + v ')2 dê — 2 J v'2dê

oo

EЪniJflму^llll€cHт^CC:|^€ï^îIfIî

D

Rp(i — i'') = R (v +2v1V + v'') + cv'

flUlH€y|€EKIin^lUlMBEl№

v(ê,t) = £(t)n(ê).

«

(2) ©

+ ¿ (Clk sin(wkt) + C2k cos(wkt)^ cos(kê). Çï)

k=1

=0' ®

v(ê, 0) = vo(ê), v(ê, 0) = vo(ê),

vR И vo

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

o t o

Clk, C2 k, Clk, C2k ■

эаннАРСэдгсяиквр

МЖЮНИИ

n

Кпбния

. D(k3 — k)2 B = —R4p(1 + k2) Bk +

+

2n

Rpn (1 + k2 )

/

S+ k sin(kß)dß.

c / w+dß Ейдмшгр

0

ijçw + -rooia^fflci^a^yFitiM

w+ = max{0, w} =

w + \w\ 2 '

гршшщ

ti

j =

to

2п

R2p í(w2+v2)dß—

У = (Ä1 ,...,ÄN ,B1 ,..,Bn )t .

У = f (у),

те

f D(k3 — k)2 A _ fj R4 p(1 + k2 )Ak

Ш №

2n 2n

D Í(w'' + v')2dß— cfwldß

dt.

2n

Rpn (1 + k2 )

П|lllЩ|HlíпcnмcJlifl^L||BE^íç гри = 1 И

v = ^(Ak(t) sin(kß) + Bk(t) cos(kß)), Çï)

S+ k cos(kß) dß

j = — Bk+

k=1

w = ^(kAk(t) cos(kß) — kBk(t) sin(kß)). (Д)

R4 p(1 + k 2 )'

+

k=1

эвшеЕЫ-

lAk Ц

Rp^+^Z S+ k sin(kß)dß (4) 0

., 2Nr

Rpn (1 + k2 )Ak + -D3 n (k3 — k )2 Ak+

2n

+ cJs+ k cos(kß)dß =0,

У = Z,

¿ = f (у ).

ДJ|CmшlгcсJlд^CI1Jlác^с^^^[]^^(т1a

ФД0

— c f S+k sin(kß)dß =0, (4j Jl=i35lr|illíLiJV4J3i4ICKl ftD = 66.7 n

wo = 1.5 sin(2ß)

Rpn (1 + k2 )Bk + -D3 n (k3 — k)2 Bk —

1Д&+ = £f=1 (jAj cos(jß) — jBj sin(jß))

гаИшо = 2cos(3ß) ДЯ1

A = _ D(k3 — k)2 A _ A R4 p(1 + k 2 )A

2n

J^^js+k cosWß, (9 ß

ИшшКми^ицнрсн

223

c

c

+

4

5

Rfeerns

^ 1 ípC^^K CIIÊÎClElI+bXCC^IMJîCTïfïï+VIîCTliCriMA^

11 ЙШШ lflB,^^i(f^is(TTSt^rii6£t t = O, E) t = 2.8,

6.0, и t = 8.0, t) t = 16. ПК

t = 0,

Штаъш пжзнчет

1BI

на:«

UM

HKI

HB-

— vo}< 0.039, max{w — wo} < 0.074. ДН|tCylîiBCr|€E€imax{v — vo} < 0.040, maxiw — wo) < 0.036.

yiciicK.fuugiitniiICÜ'iCKitCKCflMinCyjN^iiii)! ïl^

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.