Возможности развития метода преобразования структурных схем в задачах динамики виброзащитных систем (часть II)
Автор: Хоменко А.П., Елисеев С.В., Большаков Р.С., Нгуен Д.Х.
Журнал: Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления @vestnik-esstu
Рубрика: Технические науки
Статья в выпуске: 4 (61), 2016 года.
Бесплатный доступ
Предлагается метод построения математических моделей колебательных механических систем, в частности виброзащитных, и оценки возможных свойств на основе динамических жесткостей. Вводится понятие обобщенной динамической жесткости с возможностями к идентификации на уровне системы в целом, а также для ее фрагментов. Показаны и развиты подходы для построения структурных математических моделей в виде динамических аналогов систем автоматического управления. В задачах вибрационной защиты предложена технология построения системы с выделением объекта защиты как звена с передаточной функцией интегрирующего типового элемента второго порядка. Динамическая жесткость системы интерпретируется как коэффициент усиления в цепи обратной связи, охватывающей объект защиты. Показано, что динамическая жесткость системы в целом может быть представлена в виде системы частотных функций, для которых предложен графоаналитический метод определения частот собственных колебаний, а также частот характерных режимов, в том числе динамического гашения колебаний. Исследованы возможные формы самоорганизации совместных движений взаимодействующих элементов, возникающих при «обнулении» динамической жесткости. Предложен метод определения динамических жесткостей, основанный на преобразованиях частотного характеристического уравнения системы. Показаны возможности прямых методов построения операторных форм динамических жесткостей непосредственно по схеме механической колебательной системы цепного типа. Метод основан на правилах преобразований теории цепей. Показаны возможности использования в преобразованиях математических моделей и в задачах оценки динамических свойств структурных образований из массоинерционных и упругих элементов. Такие образования предложено рассматривать как квазипружины. Для решения задач в системах более двух предложено использование обобщенных парциальных систем. Приводятся результаты численного моделирования.
Динамические жесткости, квазипружины, динамические реакции, парциальные системы
Короткий адрес: https://sciup.org/142148249
IDR: 142148249 | УДК: 62.752,
The development possibilities of transformation method of structural schemes in tasks of vibroprotection systems'' Dynamics (part ii)
The method of mathematical models' development of oscillatory mechanical systems, including vibroprotection systems, and estimation of possible properties on the basis of mechanical admittance is offered. The definition of mechanical admittance with opportunities to identification at the level of system in general and its fragments is introduced. The approaches for creation of structural mathematical models in the form of dynamic analogs of automatic control systems are shown. The paper offers technology of system creation with allocation of protection object as link with transfer function of the integrating stand ard element of the second order in tasks of vibration protection. The dynamic rigidity of the system is interpreted as strengthening coefficient in a chain of the feedback, covering the object of protection. It is shown that mechanical admittance of the entire system can be represented in view of frequency functions system. The paper provides the graf-analytical method of identification of own oscillations frequencies and characteristic regimes, including frequency of dynamical absorbtion of oscillations. The possible forms of self-organization of joint movements of interacted elements are developed. They occur at «zeroing» of mechanical admittance. The identification method of mechanical admittance is offered. It is based on the transformation of the frequency equation of the system. The article shows the possibilities of direct methods for the construction of the operator forms the dynamic stiffness directly under the scheme of mechanical oscillation system of the chain type. The method is based on the transformations rules of chain theory. The possibilities of using of structures from mass-inertial and elastical elements are shown in transformation of mathematical models and in tasks of estimation of dynamical properties. These structures are offered to consider as quasi-springs. It offers the using of generalized partial systems for solving tasks in systems of more freedom degrees. The results of numerical modeling are given.
Список литературы Возможности развития метода преобразования структурных схем в задачах динамики виброзащитных систем (часть II)
- Тарасик В.П. Математическое моделирование технических систем: учебник для вузов. -Минск: ДизайнПРО, 2004. -640 с.
- Хоменко А.П., Елисеев С.В., Ермошенко Ю.В. Системный анализ и математическое моделирование в мехатронике виброзащитных систем. -Иркутск: Изд-во ИрГУПС, 2012. -288 с.
- Коловский М.З. Автоматическое управление виброзащитными системами. -М.: Наука, 1976. -320 с.
- Елисеев С.В. Структурная теория виброзащитных систем. -Новосибирск: Наука, 1978. -212 с.
- Елисеев С.В., Резник Ю.И., Хоменко А.П. и др. Динамический синтез в обобщенных задачах виброзащиты и виброизоляции технических объектов. -Иркутск: Изд-во ИГУ, 2008. -523 с.
- Елисеев С.В., Резник Ю.И., Хоменко А.П. Мехатронные подходы в динамике механических колебательных систем. -Новосибирск: Наука, 2011. -384 с.
- Елисеев С.В., Артюнин А.И., Ермошенко Ю.В. и др. Метод преобразований механических цепей на основе введения в соединения промежуточных устройств; ИрГУПС. -Иркутск, 2014. -68 с. -Деп. в ВИНИТИ 14.01.2014 № 19 -В 2014.
- Елисеев С.В., Московских А.О., Каимов Е.В. Структурные интерпретации механических колебательных систем в теории электрических цепей и теории автоматического управления; ИрГУПС. -Иркутск, 2014. -82 с. Деп. в ВИНИТИ 13.01.2014 № 8 -В 2014.
- Елисеев С.В., Артюнин А.И., Большаков Р.С. Механические цепи в структурных схемах виброзащитных систем. Методика определения динамических реакций//Вестник Всероссийского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института электровозостроения. -2015. -№ 1 (69). -С. 93-111.
- Елисеев С.В., Хоменко А.П. Динамическое гашение колебаний. -Новосибирск, 2014. -357 с.
