Динамическое гашение колебаний при введении дополнительных связей и внешних воздействий

Введение. Рассматриваются особенности динамических взаимодействий в механических колебательных системах, в структуре которых имеются дополнительные связи. Практически такие ситуации возникают при использовании в формировании технических объектов различных дополнительных механизмов и устройств для преобразования движения. Цель исследования заключается в разработке метода построения математических моделей в задачах динамики механических колебательных систем с дополнительными устройствами и особенностями в системе внешних возмущающих факторов.

Методы, используемые для исследования свойств систем и изучения динамических эффектов, основаны на идеях структурного математического моделирования. Полагается, что механической колебательной системе, рассматриваемой в качестве расчетной схемы технического объекта, можно сопоставить эквивалентную в динамическом отношении систему автоматического управления. Используется математический аппарат теории автоматического управления.

Результаты исследования. Разработан метод построения математических моделей. Получены необходимые аналитические соотношения для построения частотных диаграмм колебательных систем, позволяющие сформировать методологическую основу для интегральной оценки и сравнительного анализа свойств исходных систем в различных динамических состояниях. Проведены исследования динамических свойств систем с двумя степенями свободы в рамках вычислительного моделирования. Доказаны возможности реализации в механических колебательных системах режимов динамического гашения колебаний одновременно по двум координатам при совместном действии двух синфазных кинематических возмущений.

Обсуждение и заключения. Отмечены возможности проявления новых динамических эффектов, которые связаны с изменением структуры системы при определенных формах динамических взаимодействий. Работа представляет интерес для специалистов в области динамики машин, робототехники, мехатроники, нано- и мезомеханики.

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.