Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Подталкиваемый ротор




Большинство дифференциальных уравнений, моделирующих физические системы, нельзя решить аналитически. Исключением из этого правила является класс задач с импульсными силами, крутящими моментами или напряжениями. В обсуждаемом здесь примере рассматривается ротатор с моментом инерции и затуханием , на который действует как постоянный крутящий момент , так и периодическая серия импульсных толчков.

Уравнение движения, описывающее изменение углового момента ротатора

, где .

Выражение обозначает дельта-функцию, которая равна нулю повсюду, кроме значений , и площадь под которой равна единице. В промежутки времени , где , изменение углового момента описывается соотношением

.

Если ротатор подталкивается вертикальной силой, то импульсный крутящий момент пропорционален . При уравнение имеет стационарное решение , . Чтобы получить отображение Пуанкаре, выберем сечение непосредственно перед каждым импульсом. Итак, определим , . Чтобы связать с , необходимо решить линейное дифференциальное уравнение для периода между импульсами и использовать условие скачка углового момента в момент импульса. Между импульсами скорость вращения ведет себя следующим образом (рисунок 1.79):

.

Рисунок 1.79 - Ротатор с вязким затуханием и периодическим крутящим моментом

С помощью этой процедуры можно получить следующее точное отображение Пуанкаре для рассматриваемой системы:

Эти уравнения были впервые получены русским физиком Заславским при изучении нелинейного взаимодействия двух осцилляторов. В рассматриваемом механическом аналоге этой задачи величина у аналогична частоте отдельного осциллятора.Это двумерное отображение часто делают безразмерным посредством соотношений

Тогда при и уравнения принимают вид

где фигурные скобки {} обозначают, что берется только дробная часть выражения (т.е. mod 1 или ). Кроме того, здесь введены обозначения , и . Величиной измеряется отклонение скорости вращения от невозмущенного равновесного значения (рисунок 1.80)

Рисунок 1.80 - Странный аттрактор отображения Заславского для подталкиваемого ротатора

 

Можно показать, что при малых эта система двух разностных уравнений имеет хаотические решения только при выполнении следующих условий: .

На рисунке показано типичное решение, полученное для значений параметров и .





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-08; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 584 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Студент может не знать в двух случаях: не знал, или забыл. © Неизвестно
==> читать все изречения...

2780 - | 2342 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.007 с.