Колебания оболочек. Чигрин В.С. - 4 стр.

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ɉɪɢ ɩɨɞɝɨɬɨɜɤɟ ɤ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɸ ɡɚɞɚɧɢɣ ɫɬɭɞɟɧɬɵ ɨɛɹɡɚɧɵ ɜ ɱɚɫɵ,
ɨɬɜɟɞɟɧɧɵɟ ɞɥɹ ɫɚɦɨɫɬɨɹɬɟɥɶɧɨɣ ɪɚɛɨɬɵ, ɢɡɭɱɢɬɶ ɬɟɨɪɟɬɢɱɟɫɤɢɣ ɦɚɬɟɪɢɚɥ
(ɪɚɡɞɟɥ 3), ɩɪɨɚɧɚɥɢɡɢɪɨɜɚɬɶ ɜɥɢɹɧɢɟ ɤɨɧɫɬɪɭɤɬɢɜɧɵɯ ɢ ɷɤɫɩɥɭɚɬɚɰɢɨɧɧɵɯ
ɮɚɤɬɨɪɨɜ ɧɚ ɱɚɫɬɨɬɵ ɢ ɮɨɪɦɵ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɨɛɨɥɨɱɟɱɧɵɯ ɤɨɧɫɬɪɭɤɰɢɣ ȽɌȾ,
ɢɡɭɱɢɬɶ ɩɨɪɹɞɨɤ ɩɪɨɜɟɞɟɧɢɹ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚɥɶɧɵɯ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɣ ɢ
ɦɨɞɟɥɢɪɨɜɚɧɢɹ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɨɛɨɥɨɱɟɤ ɧɚ ɗȼɆ.
3. ɌȿɈɊȿɌɂɑȿɋɄȺə ɑȺɋɌɖ
Ʉɨɥɟɛɚɧɢɹ ɭɱɚɫɬɤɨɜ ɤɚɦɟɪɵ ɫɝɨɪɚɧɢɹ ɩɪɨɢɫɯɨɞɹɬ ɜ ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɜɫɥɟɞɫɬɜɢɟ
ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ ɞɚɜɥɟɧɢɹ ɝɚɡɨɜ. Ʉɨɥɟɛɚɧɢɹ ɞɚɜɥɟɧɢɹ ɝɚɡɨɜ ɜ ɤɚɦɟɪɟ ɫɝɨɪɚɧɢɹ ɦɨɝɭɬ
ɜɨɡɧɢɤɧɭɬɶ ɢɡ-ɡɚ ɜɨɡɦɭɳɟɧɢɣ ɜ ɬɪɚɤɬɟ ɞɜɢɝɚɬɟɥɹ, ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɞɚɜɥɟɧɢɹ ɬɨɩɥɢɜɚ,
ɜɢɛɪɚɰɢɨɧɧɨɝɨ ɝɨɪɟɧɢɹ (ɨɫɰɢɥɥɨɝɪɚɮɢɱɟɫɤɢɟ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ ɩɨɤɚɡɚɥɢ ɧɚ
ɧɟɤɨɬɨɪɵɯ ɞɜɢɝɚɬɟɥɹɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ ɫ ɱɚɫɬɨɬɚɦɢ ɞɨ 60 ɄȽɰ ɢ ɚɦɩɥɢɬɭɞɚɦɢ ɞɨ 70 %
ɨɬ ɫɪɟɞɧɟɝɨ ɞɚɜɥɟɧɢɹ; ɨɛɵɱɧɨ ɩɪɢ ɜɢɛɪɚɰɢɨɧɧɨɦ ɝɨɪɟɧɢɢ ɪɟɝɢɫɬɪɢɪɭɸɬɫɹ
ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ ɫ ɱɚɫɬɨɬɚɦɢ 1000...1500 Ƚɰ ɢ ɚɦɩɥɢɬɭɞɚɦɢ 0,05...0,1 Ɇɉɚ).
Ʉɨɥɟɛɚɧɢɹ ɨɛɨɥɨɱɟɤ ȽɌȾ ɦɨɝɭɬ ɜɨɡɛɭɠɞɚɬɶɫɹ ɬɚɤɠɟ ɤɢɧɟɦɚɬɢɱɟɫɤɢ, ɨɬ
ɫɨɫɟɞɧɢɯ ɤɨɥɟɛɥɸɳɢɯɫɹ ɞɟɬɚɥɟɣ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ, ɩɪɢ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹɯ
ɧɟɫɛɚɥɚɧɫɢɪɨɜɚɧɧɨɝɨ ɪɨɬɨɪɚ ɞɜɢɝɚɬɟɥɹ.
Ɏɨɪɦɭɥɵ ɞɥɹ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɱɚɫɬɨɬ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɬɨɧɤɨɫɬɟɧɧɵɯ
ɨɛɨɥɨɱɟɤ (ɚ ɷɬɨ ɧɟ ɬɨɥɶɤɨ ɤɚɦɟɪɵ ɫɝɨɪɚɧɢɹ, ɧɨ ɢ ɤɨɪɩɭɫɵ ɤɨɦɩɪɟɫɫɨɪɚ,
ɬɭɪɛɢɧɵ, ɜɯɨɞɧɨɟ ɢ ɜɵɯɨɞɧɨɟ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ ɞɜɢɝɚɬɟɥɹ) ɩɪɟɞɥɚɝɚɥɢɫɶ ɧɟɫɤɨɥɶɤɢɦɢ
ɚɜɬɨɪɚɦɢ (ɇɢɤɨɥɚɢ, ȼɥɚɫɨɜ, Ⱦɢɚɧɢɧ, Ȼɪɟɫɥɚɜɫɤɢɣ). ɇɚɢɛɨɥɟɟ ɭɩɨɬɪɟɛɢɬɟɥɶɧɵ
ɞɥɹ ɨɰɟɧɤɢ ɨɫɟɫɢɦɦɟɬɪɢɱɧɵɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɬɨɧɤɨɫɬɟɧɧɵɯ ɨɛɨɥɨɱɟɤ ɮɨɪɦɭɥɵ ȼ.ȿ.
Ȼɪɟɫɥɚɜɫɤɨɝɨ, ɜɵɜɟɞɟɧɧɵɟ ɬɟɨɪɟɬɢɱɟɫɤɢ ɢ ɩɨɞɬɜɟɪɠɞɟɧɧɵɟ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚɥɶɧɨ.
ɉɪɢ ɬɟɨɪɟɬɢɱɟɫɤɢɯ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɬɨɧɤɨɫɬɟɧɧɵɯ
ɰɢɥɢɧɞɪɢɱɟɫɤɢɯ ɨɛɨɥɨɱɟɤ ɩɪɢɧɢɦɚɸɬ ɫɥɟɞɭɸɳɢɟ ɞɨɩɭɳɟɧɢɹ:
ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ ɩɪɨɢɫɯɨɞɹɬ ɜ ɨɛɥɚɫɬɢ ɭɩɪɭɝɢɯ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɣ;
ɩɪɹɦɨɥɢɧɟɣɧɵɣ ɷɥɟɦɟɧɬ, ɧɨɪɦɚɥɶɧɵɣ ɤ ɫɪɟɞɢɧɧɨɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɨɛɨɥɨɱɤɢ ɞɨ
ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ,
ɨɫɬɚɟɬɫɹ ɩɪɹɦɨɥɢɧɟɣɧɵɦ ɢ ɧɨɪɦɚɥɶɧɵɦ ɤ ɫɪɟɞɢɧɧɨɣ
ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɢ ɜ ɞɟɮɨɪɦɢɪɨɜɚɧɧɨɦ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ;
ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɢɟ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɣ
, ɩɟɪɩɟɧɞɢɤɭɥɹɪɧɵɯ ɤ ɫɪɟɞɢɧɧɨɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ,
ɩɪɟɧɟɛɪɟɠɢɦɨ ɦɚɥɵ (ɩɥɨɫɤɚɹ ɡɚɞɚɱɚ);
ɨɛɨɥɨɱɤɚ ɬɨɧɤɨɫɬɟɧɧɚɹ, ɨɬɧɨɲɟɧɢɟ ɬɨɥɳɢɧɵ ɫɬɟɧɤɢ ɨɛɨɥɨɱɤɢ ɤ ɟɟ ɪɚɞɢɭɫɭ
ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ ɦɟɧɶɲɟ ɟɞɢɧɢɰɵ (ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ, ɟɫɥɢ ɷɬɨ ɨɬɧɨɲɟɧɢɟ ɫɨɫɬɚɜɥɹɟɬ
ɦɟɧɟɟ 0,05).
ȼ ɬɨɧɤɨɫɬɟɧɧɵɯ ɨɛɨɥɨɱɤɚɯ ɦɨɝɭɬ ɜɨɡɧɢɤɧɭɬɶ ɩɪɨɞɨɥɶɧɵɟ, ɪɚɞɢɚɥɶɧɵɟ,
ɤɪɭɬɢɥɶɧɵɟ, ɢɡɝɢɛɧɵɟ ɢ
ɞɪɭɝɢɟ ɫɥɨɠɧɵɟ ɜɢɞɵ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ. ɇɚɢɛɨɥɟɟ ɱɚɫɬɨ
ɜɫɬɪɟɱɚɸɬɫɹ ɨɫɟɫɢɦɦɟɬɪɢɱɧɵɟ ɢ ɢɡɝɢɛɧɵɟ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ ɨɛɨɥɨɱɟɤ.
Ɉɫɟɫɢɦɦɟɬɪɢɱɧɵɦɢ (ɪɢɫ. 1) ɧɚɡɵɜɚɸɬɫɹ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ, ɩɪɢ ɤɨɬɨɪɵɯ
ɨɛɨɥɨɱɤɚ ɫɨɯɪɚɧɹɟɬ ɜ ɩɨɩɟɪɟɱɧɵɯ ɫɟɱɟɧɢɹɯ ɮɨɪɦɭ ɨɤɪɭɠɧɨɫɬɢ, ɚ ɩɨ ɟɟ ɞɥɢɧɟ
ɨɛɪɚɡɭɟɬɫɹ n ɩɨɥɭɜɨɥɧ (n = 1,2,3...).
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      ɉɪɢ ɩɨɞɝɨɬɨɜɤɟ ɤ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɸ ɡɚɞɚɧɢɣ ɫɬɭɞɟɧɬɵ ɨɛɹɡɚɧɵ ɜ ɱɚɫɵ,
ɨɬɜɟɞɟɧɧɵɟ ɞɥɹ ɫɚɦɨɫɬɨɹɬɟɥɶɧɨɣ ɪɚɛɨɬɵ, ɢɡɭɱɢɬɶ ɬɟɨɪɟɬɢɱɟɫɤɢɣ ɦɚɬɟɪɢɚɥ
(ɪɚɡɞɟɥ 3), ɩɪɨɚɧɚɥɢɡɢɪɨɜɚɬɶ ɜɥɢɹɧɢɟ ɤɨɧɫɬɪɭɤɬɢɜɧɵɯ ɢ ɷɤɫɩɥɭɚɬɚɰɢɨɧɧɵɯ
ɮɚɤɬɨɪɨɜ ɧɚ ɱɚɫɬɨɬɵ ɢ ɮɨɪɦɵ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɨɛɨɥɨɱɟɱɧɵɯ ɤɨɧɫɬɪɭɤɰɢɣ ȽɌȾ,
ɢɡɭɱɢɬɶ    ɩɨɪɹɞɨɤ   ɩɪɨɜɟɞɟɧɢɹ   ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚɥɶɧɵɯ   ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɣ   ɢ
ɦɨɞɟɥɢɪɨɜɚɧɢɹ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɨɛɨɥɨɱɟɤ ɧɚ ɗȼɆ.

                      3. ɌȿɈɊȿɌɂɑȿɋɄȺə ɑȺɋɌɖ

      Ʉɨɥɟɛɚɧɢɹ ɭɱɚɫɬɤɨɜ ɤɚɦɟɪɵ ɫɝɨɪɚɧɢɹ ɩɪɨɢɫɯɨɞɹɬ ɜ ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɜɫɥɟɞɫɬɜɢɟ
ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ ɞɚɜɥɟɧɢɹ ɝɚɡɨɜ. Ʉɨɥɟɛɚɧɢɹ ɞɚɜɥɟɧɢɹ ɝɚɡɨɜ ɜ ɤɚɦɟɪɟ ɫɝɨɪɚɧɢɹ ɦɨɝɭɬ
ɜɨɡɧɢɤɧɭɬɶ ɢɡ-ɡɚ ɜɨɡɦɭɳɟɧɢɣ ɜ ɬɪɚɤɬɟ ɞɜɢɝɚɬɟɥɹ, ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɞɚɜɥɟɧɢɹ ɬɨɩɥɢɜɚ,
ɜɢɛɪɚɰɢɨɧɧɨɝɨ ɝɨɪɟɧɢɹ (ɨɫɰɢɥɥɨɝɪɚɮɢɱɟɫɤɢɟ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ ɩɨɤɚɡɚɥɢ ɧɚ
ɧɟɤɨɬɨɪɵɯ ɞɜɢɝɚɬɟɥɹɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ ɫ ɱɚɫɬɨɬɚɦɢ ɞɨ 60 ɄȽɰ ɢ ɚɦɩɥɢɬɭɞɚɦɢ ɞɨ 70 %
ɨɬ ɫɪɟɞɧɟɝɨ ɞɚɜɥɟɧɢɹ; ɨɛɵɱɧɨ ɩɪɢ ɜɢɛɪɚɰɢɨɧɧɨɦ ɝɨɪɟɧɢɢ ɪɟɝɢɫɬɪɢɪɭɸɬɫɹ
ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ ɫ ɱɚɫɬɨɬɚɦɢ 1000...1500 Ƚɰ ɢ ɚɦɩɥɢɬɭɞɚɦɢ 0,05...0,1 Ɇɉɚ).
Ʉɨɥɟɛɚɧɢɹ ɨɛɨɥɨɱɟɤ ȽɌȾ ɦɨɝɭɬ ɜɨɡɛɭɠɞɚɬɶɫɹ ɬɚɤɠɟ ɤɢɧɟɦɚɬɢɱɟɫɤɢ, ɨɬ
ɫɨɫɟɞɧɢɯ     ɤɨɥɟɛɥɸɳɢɯɫɹ        ɞɟɬɚɥɟɣ,    ɧɚɩɪɢɦɟɪ,    ɩɪɢ   ɤɨɥɟɛɚɧɢɹɯ
ɧɟɫɛɚɥɚɧɫɢɪɨɜɚɧɧɨɝɨ ɪɨɬɨɪɚ ɞɜɢɝɚɬɟɥɹ.
      Ɏɨɪɦɭɥɵ ɞɥɹ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɱɚɫɬɨɬ ɫɨɛɫɬɜɟɧɧɵɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɬɨɧɤɨɫɬɟɧɧɵɯ
ɨɛɨɥɨɱɟɤ (ɚ ɷɬɨ ɧɟ ɬɨɥɶɤɨ ɤɚɦɟɪɵ ɫɝɨɪɚɧɢɹ, ɧɨ ɢ ɤɨɪɩɭɫɵ ɤɨɦɩɪɟɫɫɨɪɚ,
ɬɭɪɛɢɧɵ, ɜɯɨɞɧɨɟ ɢ ɜɵɯɨɞɧɨɟ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚ ɞɜɢɝɚɬɟɥɹ) ɩɪɟɞɥɚɝɚɥɢɫɶ ɧɟɫɤɨɥɶɤɢɦɢ
ɚɜɬɨɪɚɦɢ (ɇɢɤɨɥɚɢ, ȼɥɚɫɨɜ, Ⱦɢɚɧɢɧ, Ȼɪɟɫɥɚɜɫɤɢɣ). ɇɚɢɛɨɥɟɟ ɭɩɨɬɪɟɛɢɬɟɥɶɧɵ
ɞɥɹ ɨɰɟɧɤɢ ɨɫɟɫɢɦɦɟɬɪɢɱɧɵɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɬɨɧɤɨɫɬɟɧɧɵɯ ɨɛɨɥɨɱɟɤ ɮɨɪɦɭɥɵ ȼ.ȿ.
Ȼɪɟɫɥɚɜɫɤɨɝɨ, ɜɵɜɟɞɟɧɧɵɟ ɬɟɨɪɟɬɢɱɟɫɤɢ ɢ ɩɨɞɬɜɟɪɠɞɟɧɧɵɟ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚɥɶɧɨ.
      ɉɪɢ     ɬɟɨɪɟɬɢɱɟɫɤɢɯ      ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹɯ    ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ   ɬɨɧɤɨɫɬɟɧɧɵɯ
ɰɢɥɢɧɞɪɢɱɟɫɤɢɯ ɨɛɨɥɨɱɟɤ ɩɪɢɧɢɦɚɸɬ ɫɥɟɞɭɸɳɢɟ ɞɨɩɭɳɟɧɢɹ:
– ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ ɩɪɨɢɫɯɨɞɹɬ ɜ ɨɛɥɚɫɬɢ ɭɩɪɭɝɢɯ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɣ;
– ɩɪɹɦɨɥɢɧɟɣɧɵɣ ɷɥɟɦɟɧɬ, ɧɨɪɦɚɥɶɧɵɣ ɤ ɫɪɟɞɢɧɧɨɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɨɛɨɥɨɱɤɢ ɞɨ
   ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ, ɨɫɬɚɟɬɫɹ ɩɪɹɦɨɥɢɧɟɣɧɵɦ ɢ ɧɨɪɦɚɥɶɧɵɦ ɤ ɫɪɟɞɢɧɧɨɣ
   ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɢ ɜ ɞɟɮɨɪɦɢɪɨɜɚɧɧɨɦ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ;
– ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɢɟ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɣ, ɩɟɪɩɟɧɞɢɤɭɥɹɪɧɵɯ ɤ ɫɪɟɞɢɧɧɨɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ,
   ɩɪɟɧɟɛɪɟɠɢɦɨ ɦɚɥɵ (ɩɥɨɫɤɚɹ ɡɚɞɚɱɚ);
– ɨɛɨɥɨɱɤɚ ɬɨɧɤɨɫɬɟɧɧɚɹ, ɨɬɧɨɲɟɧɢɟ ɬɨɥɳɢɧɵ ɫɬɟɧɤɢ ɨɛɨɥɨɱɤɢ ɤ ɟɟ ɪɚɞɢɭɫɭ
   ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ ɦɟɧɶɲɟ ɟɞɢɧɢɰɵ (ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ, ɟɫɥɢ ɷɬɨ ɨɬɧɨɲɟɧɢɟ ɫɨɫɬɚɜɥɹɟɬ
   ɦɟɧɟɟ 0,05).
      ȼ ɬɨɧɤɨɫɬɟɧɧɵɯ ɨɛɨɥɨɱɤɚɯ ɦɨɝɭɬ ɜɨɡɧɢɤɧɭɬɶ ɩɪɨɞɨɥɶɧɵɟ, ɪɚɞɢɚɥɶɧɵɟ,
ɤɪɭɬɢɥɶɧɵɟ, ɢɡɝɢɛɧɵɟ ɢ ɞɪɭɝɢɟ ɫɥɨɠɧɵɟ ɜɢɞɵ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ. ɇɚɢɛɨɥɟɟ ɱɚɫɬɨ
ɜɫɬɪɟɱɚɸɬɫɹ ɨɫɟɫɢɦɦɟɬɪɢɱɧɵɟ ɢ ɢɡɝɢɛɧɵɟ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ ɨɛɨɥɨɱɟɤ.
      Ɉɫɟɫɢɦɦɟɬɪɢɱɧɵɦɢ (ɪɢɫ. 1) ɧɚɡɵɜɚɸɬɫɹ ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ, ɩɪɢ ɤɨɬɨɪɵɯ
ɨɛɨɥɨɱɤɚ ɫɨɯɪɚɧɹɟɬ ɜ ɩɨɩɟɪɟɱɧɵɯ ɫɟɱɟɧɢɹɯ ɮɨɪɦɭ ɨɤɪɭɠɧɨɫɬɢ, ɚ ɩɨ ɟɟ ɞɥɢɧɟ
ɨɛɪɚɡɭɟɬɫɹ n ɩɨɥɭɜɨɥɧ (n = 1,2,3...).