Dynamic damping under introduction of additional couplings and external actions

Introduction. The dynamic interaction features in mechanical oscillating systems, whose structure includes additional couplings, are considered. In practice, such cases occur when using various optional mechanisms and motion translation devices under the formation of technical objects. The study objective is to develop a method for constructing mathematical models in the problems of dynamics of the mechanical oscillating systems with optional devices and features in the system of external disturbing factors.

Materials and Methods. The techniques used to study properties of the systems and the dynamic effects are based on the ideas of structural mathematical modeling. It is believed that the mechanical oscillating system, considered as a design model of a technical object, can be compared to the dynamically equivalent automatic control system. The mathematical apparatus of the automatic control theory is used.

Research Results. A method for constructing mathematical models is developed. The essential analytical relations for plotting oscillating systems are obtained, which enable to form a methodological basis for the integral estimation and comparative analysis of the initial system properties in various dynamic states. Dynamic properties of the two-degree-offreedom systems within the framework of the computer simulation are investigated. The implementability of dynamic oscillation damping mode simultaneously in two coordinates with the joint action of two in-phase kinematic perturbations in the mechanical oscillating systems is shown.

Discussion and Conclusions. The possibilities of new dynamic effects, which are associated with the change in the system structure under certain forms of dynamic interactions, are noted. The study is of interest to experts in machine dynamics, robotics, mechatronics, nano and mesomechanics.

1. Елисеев, С. В. Динамические гасители колебаний / С. В. Елисеев, Г. П. Нерубенко. — Новосибирск : Наука, 1982. — 142 с.

2. Коренев, Б. Г. Динамические гасители колебаний : теория и технические приложения / Б. Г. Коренев, Л. М. Резников. — Москва : Наука, 1988. — 304 с.

3. Елисеев, С. В. Динамическое гашение колебаний: концепция обратной связи и структурные методы математического моделирования / С. В. Елисеев, А. П. Хоменко. — Новосибирск : Наука, 2014. — 357 с.

4. Карамышкин, В. В. Динамическое гашение колебаний / В. В. Карамышкин. — Ленинград : Машиностроение, 1988. — 108 с.

5. Вибрации в технике / под ред. В. Н. Челомей. — Москва : Машиностроение, 1981. — 456 с.

6. Harris С.М. Shock and Vibration Handbook / С. М. Harris, A. G. Piersol. — New York: McGraw — Hill Book Со, 2002. — 1457 p.

7. Елисеев, С. В. Математические модели механических систем с г-образными динамическими гасителями / С. В. Елисеев, С. В. Белокобыльский // Математика, ее приложения и математическое образование : материалы IV междунар. конф. — Улан-Удэ, 2011. — С. 150–155.

8. Елисеев, С. В. Т-образные рычажные механизмы в теории транспортной вибрационной защиты / С. В. Елисеев, А. И. Артюнин, Е. В. Каимов // Кулагинские чтения : материалы XIV междунар. науч.-практ. конф. — Чита, 2014. — С. 298–305.

9. Елисеев, С. В. Некоторые возможности динамического гашения колебаний в системах с несколькими степенями свободы / С. В. Елисеев, В. Б. Кашуба, А. В. Николаев, К. Ч. Выонг // Вестник Брянск. гос. техн. ун-та. – 2017. — № 1 (54). — С. 290–301.

10. Ильинский, В. С. Защита аппаратов от динамических воздействий / В. С. Ильинский. — Москва : Энергия, 1970. — 320 с.

11. Елисеев, С. В. Прикладная теория колебаний в задачах динамики линейных механических систем / С. В. Елисеев, А. И. Артюнин. — Новосибирск : Наука, 2016. — 459 с.

12. Елисеев, С. В. Динамический синтез в обобщенных задачах виброзащиты и виброизоляции технических объектов / С. В. Елисеев, Ю. Н. Резник, А. П. Хоменко, А. А. Засядко. — Иркутск : изд-во ИГУ, 2008. — 523 с.

13. Елисеев, С. В. Мехатронные подходы в динамике механических колебательных систем / С. В. Елисеев, Ю. Н. Резник, А. П. Хоменко. — Новосибирск : Наука, 2011. — 384 с.