ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
55
.
;
21
1
2
21
2
1
µµ
ϕµ
µµ
ϕ
µ
−
−
−=
−
−
=
oo
oo
z
B
z
B
(4.33)
Таким образом, общее решение дифференциальных уравнений движения
корпуса ГМ, определяемое зависимостями (4.27) и (4.28) с учетом найденных
значений β
1
и β
2
, можно представить в следующем виде:
,coscos
;coscos
2211
222111
tkBtkB
tkBtkBz
+=
+
=
ϕ
µ
µ
(4.34)
где
В
1
и
В
2
определяются по формулам (4.33)
Анализ общего решения для
z и φ, определяемого по формулам (4.34),
показывает, что каждое из колебаний в отдельности является простым гармони-
ческим колебанием косинусоидальной формы, а результирующее движение
представляет собой сложное движение, которое является результатом наложения
друг на друга главных колебаний различных собственных частот
k
1
и k
2
. По-
этому результирующее движение не является гармоническим колебанием. В об-
щем случае вследствие некратности частот
k
1
и
k
2
(при любом целом значе-
нии
n величина nk
1
/k
2
не является целым числом) оно даже не является перио-
дическим.
Пример 3. Найти решение уравнений свободных колебаний корпуса ГМ,
если коэффициент b
z
, определяемый вторым выражением (4.7) положительная
величина, а
начальные условия заданы в следующем виде:
0)0(;0)0(;)0(;)0(
1
=
=
=== zzz
ooo
&
&
ϕ
ϕ
µ
ϕ
ϕ
.
Решение. Так как данные начальные условия по существу не отличаются
от начальных условий (4.29), то решение рассматриваемых уравнений будет
иметь вид (4.34).
Подставляя в формулы (4.33) значение z
o
=µ
1
φ
о
, получим следующие зна-
чения амплитуд:
.0
;
21
11
2
21
21
1
=
−
−
−=
=
−
−
=
µµ
ϕµϕµ
ϕ
µµ
ϕ
µ
ϕ
µ
oo
o
oo
B
B
Тогда на основании формул (4.34) получим
.cos
;cos
1
11
tk
tkz
o
o
ϕϕ
ϕ
µ
=
=
Таким образом, корпус ГМ совершает только первое главное колебание с
собственной частотой k
1
, причем, так как µ
1
> 0 (см. выражение (4.22)), то обе
координаты имеют одну и ту же фазу (рис.4.3).
55
z o − µ 2ϕ o
B1 = ;
µ1 − µ 2
z − µ1ϕ o (4.33)
B2 = − o .
µ1 − µ 2
Таким образом, общее решение дифференциальных уравнений движения
корпуса ГМ, определяемое зависимостями (4.27) и (4.28) с учетом найденных
значений β1 и β2, можно представить в следующем виде:
z = µ1B1 cos k1t + µ 2 B2 cos k2t ;
(4.34)
ϕ = B1 cos k1t + B2 cos k2t ,
где В1 и В2 определяются по формулам (4.33)
Анализ общего решения для z и φ, определяемого по формулам (4.34),
показывает, что каждое из колебаний в отдельности является простым гармони-
ческим колебанием косинусоидальной формы, а результирующее движение
представляет собой сложное движение, которое является результатом наложения
друг на друга главных колебаний различных собственных частот k1 и k2. По-
этому результирующее движение не является гармоническим колебанием. В об-
щем случае вследствие некратности частот k1 и k2 (при любом целом значе-
нии n величина nk1/k2 не является целым числом) оно даже не является перио-
дическим.
Пример 3. Найти решение уравнений свободных колебаний корпуса ГМ,
если коэффициент bz, определяемый вторым выражением (4.7) положительная
величина, а начальные условия заданы в следующем виде:
ϕ (0) = ϕ o ; z (0) = zo = µ1ϕ o ; ϕ& (0) = 0; z& (0) = 0 .
Решение. Так как данные начальные условия по существу не отличаются
от начальных условий (4.29), то решение рассматриваемых уравнений будет
иметь вид (4.34).
Подставляя в формулы (4.33) значение zo=µ1φо, получим следующие зна-
чения амплитуд:
µ ϕ − µ 2ϕ o
B1 = 1 o = ϕo ;
µ1 − µ 2
µ ϕ − µ1ϕ o
B2 = − 1 o = 0.
µ1 − µ 2
Тогда на основании формул (4.34) получим
z = µ1ϕ o cos k1t ;
ϕ = ϕ o cos k1t.
Таким образом, корпус ГМ совершает только первое главное колебание с
собственной частотой k1, причем, так как µ1 > 0 (см. выражение (4.22)), то обе
координаты имеют одну и ту же фазу (рис.4.3).
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- …
- следующая ›
- последняя »
