Главная > Прикладные методы в теории колебаний
<< 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

26. Метод осреднения в гироскопических системах

Рассмотрим гироскопическую систему следующего вида:

где х — -мерный вектор; А — симметрическая положительно определенная матрица — кососимметрическая, невырожденная матрица гироскопических сил; — безразмерный параметр — малый параметр. Матрицы А и Г — постоянны. Метод вариации произвольных постоянных для приведения

системы (26.1) к стандартной форме базируется на понятии вырожденной системы, отличном от ранее использовавшегося. Рассмотрим свободную гироскопическую систему

Решение этой системы имеет специфический вид:

Здесь половина постоянных интегрирования, т. е. входят в решение аддитивным образом, что соответствует наличию в системе безразличного положения равновесия, с чем связано, в частности, и то, что ровно половина частот свободных колебаний — нулевые. Другая половина постоянных интегрирования определяет амплитуды и фазы свободных колебаний. Особенностью является также и то, что скорость свободных колебаний имеет порядок большого параметра .

Свободная гироскопическая система имеет скалярных первых интегралов

откуда следует тождество дляфункций и

Поскольку есть функциис равным нулю средним значением по то

Или, дифференцируя это тождество по получим еще одно тождество:

Рассмотрим теперь функции (26.2) в качестве замены переменных в системе (26.1). Тогда

Подставляя из первого уравнения во второе и учитывая тождество (26.3), получаем

Подставляя это выражение для в первое уравнение системы (26.4) и учитывая, что получим уравнение для

Уравнения (26.5) и (26.6) в совокупности и определяют замкнутую систему уравнений в стандартной форме одночастотной системы. Применение к ней метода осреднения не отличается от вышеизложенного.

Система (26.1) аналогичным образом может быть приведена и ко второй стандартной форме. Для этого следует конкретизировать форму решений (26.2) в зависимости от амплитуд и фаз колебаний. Однако в этом большой необходимости нет, поскольку для изучения резонансных режимов соответствующие расстройки частот можно вводить и в первую стандартную форму. Пример такой техники будет приведен в разд. 30.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru