Апериодическое движение

Колебания будут затухающими, если в формуле собственной частоты затухающих колебаний

ω0>δ(1)\tag{1} ω_{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{0}} > δ
Если же

ω0<δ(2)\tag{2} ω_{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{0}} < δ

то колебательная система после однократного возмущения асимптотически возвращается в состояние покоя (асимптотическое затухание); быстрее всего это происходит при

ω0=δ(3)\tag{3} ω_{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{0}} = δ

(предельный случай апериодического движения).

Апериодическое движение, асимптотическое затухание

Апериодическое движение, асимптотическое затухание

Если

mмасса системы,кг
Dжесткость системы,Ньютон/метр
δкоэффициент затухания,радиан/сек
βкоэффициент вязкого трения,кг/сек
ω0собственная угловая частота,радиан/сек

То

Незатухающие колебания

δ=0,β=0(4)\tag{4} δ = {\htmlStyle{color: ForestGreen;}{0}} ,\qquad β = {\htmlStyle{color: ForestGreen;}{0}}

Затухающие колебания

δ<ω0,β<2mD,ω<ω0(5)\tag{5} δ < ω_{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{0}} ,\qquad β < {\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}}\sqrt{mD} ,\qquad ω < ω_{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{0}}

Предельный случай апериодического движения

δ=ω0,β=2mD,ω=0(6)\tag{6} δ = ω_{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{0}} ,\qquad β = {\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}}\sqrt{mD} ,\qquad ω = {\htmlStyle{color: ForestGreen;}{0}}

Асимптотическое затухание

δ>ω0,β>2mD,ω–мнимаявеличина(7)\tag{7} δ > ω_{\htmlStyle{color: ForestGreen;}{0}} ,\qquad β > {\htmlStyle{color: ForestGreen;}{2}}\sqrt{mD} ,\qquad ω – мнимая \enspace величина

В технике часто бывает необходимо предотвратить появление колебаний системы (например, в электрических измерительных устройствах). Для этого следует предусмотреть такое демпфирование (например, демпфирование вихревого тока), чтобы имел место предельный случай апериодического движения.

Для достижения такого демпфирования нельзя использовать внешнее (сухое) трение (например, в опорах), поскольку последнее не зависит от скорости: колебательная система будет «замирать» вблизи положения равновесия. Это имеет место у весов, пружин амортизаторов и т.д.

Назад Вперед

Copyright © FXYZ.ru, 2007 — 2024.
Мобильная β версия | полная