Главная > АСИМПТОТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ НЕЛИНЕЙНОЙ МЕХАНИКИ (Н. Н.МОИСЕЕВ)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

Особенно простой вид приоб́ретают выражения для определения членов разложений (2.24), (2.25), если матрица $\left\|a_{i j}^{(1)}\right\|$ диагональная:
\[
\left\|a_{i j}^{(1)}\right\|=\left\|\begin{array}{cc}
a_{11}^{(1)} & 0 \\
0 & a_{22}^{(1)}
\end{array}\right\| \text {. }
\]

Тогда из (2.26) следует, что либо $\mu=-a_{11}^{(1)}$, либо $\mu=-a_{22}^{(1)}$. Пусть, например, имеет место первый случай, тогда сразу находим $z_{2}^{(0)}=0$, и система (2.27) принимает следующий вид:
\[
\begin{array}{c}
0=-\frac{d z_{1}^{(0)}}{d t}-a_{11}^{(0)} z_{1}^{(0)}, \\
\left(a_{22}^{(1)}-a_{11}^{(1)}\right) z_{2}^{(1)}=-a_{21}^{(0)} z_{1}^{(0)} .
\end{array}
\]

Из первого уравнения этой системы находим $z_{1}^{(0)}$ :
\[
z_{1}^{(0)}=C \exp \left\{-\int_{0}^{t} a_{11}^{(0)} d t\right\},
\]

из второго уравнения *) определяем $z_{2}^{(0)}$ :
\[
z_{2}^{(0)}=\frac{a_{21}^{(0)} z_{1}^{(0)}}{a_{11}^{(1)}-a_{22}^{(1)}} .
\]

Так как всякое уравнение второго порядка может быть сведено к системе двух уравнений первого порядка, то формулы, полученные в начале параграфа, как частный случай следуют из
*) Напомним, что по условию корни характеристического уравнения различны для всех значений $t$ из исследуемого промежутка времени и в нуль не обращаются. Следовательно, написанное выражеңне имеет смысл для любого $t \in[0, T]$.

формул, установленных в предыдущем пункте. Покажем это на простейшем примере.
Уравнение
\[
\ddot{y}+\lambda^{2} \omega^{2} y=0
\]

эквивалентно системе
\[
\dot{x}+\lambda \omega^{2} y=0, \quad \dot{y}-\lambda x=0 .
\]

Следовательно, характеристическое уравнение этой системы такое:
\[
\left|\begin{array}{rc}
\mu & \omega^{2} \\
-1 & \mu
\end{array}\right|=0
\]

Положим для определенности $\mu=\mu_{1}=i_{\omega}$ и выпишем систему (2.26)
\[
\begin{array}{l}
i \omega z_{1}^{(0)}+\omega^{2} z_{2}^{(0)}=0, \\
-z_{1}^{(0)}+i \omega z_{2}^{(0)}=0 .
\end{array}
\]

Далее,
\[
z_{2}^{(0)}=k z_{1}^{(0)}, \quad k=-\frac{i}{\omega} .
\]

Для определения функции $z_{1}^{(0)}$, согласно общей схеме, следует определить функцию
\[
C=\frac{a_{11}^{(0)}+\mu}{a_{21}}=-i \omega .
\]

Функция $F_{0}$ в уравнении (2.31) имеет вид $F_{0}=-\frac{\dot{\omega}}{\omega}$. Далее $C k=-1$. Следовательно,
\[
z_{1}^{(0)}=C_{1}^{(0)} \exp \left\{\int_{0}^{t} \frac{\dot{\omega}}{2 \omega} d t\right\}=C_{1}^{(0)} \exp \{-\ln \sqrt{\omega}\}=\frac{C_{1}^{(0)}}{\sqrt{\omega}} .
\]

Таким образом, мы снова пришли к результатам $\S 1$.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru