Теоретическая механика для студентов ФИТО. Смогунов В.В - 148 стр.

UptoLike

Рубрика: 

148
Производные, входящие в уравнения Лагранжа:
=
=
s
j
jij
i
qa
q
L
1
&
&
;
=
=
s
j
jij
i
qa
q
L
dt
d
1
&&
&
;
=
=
s
j
jij
i
qc
q
L
1
.
Уравнения Лагранжа приводят к системе s линейных однородных
дифференциальных уравнений второго порядка с постоянными
коэффициентами
0
11
=+
==
s
j
iij
s
j
jij
qcqa
&&
(
)
si ,...,2,1
=
.
По общим правилам решения таких уравнений частные решения
ищутся в форме
ti
jj
eAtq
ω
=)( или
(
)
α
+
ω
= tAtq
j
sin)(
.
Подставляя частные решения в исходную систему уравнений,
получим систему однородных линейных относительно неизвестных
постоянных
j
A алгебраических уравнений
()
0
1
2
=+ω
=
s
j
jijij
Aca
(
)
si ,...,2,1
=
.
Система однородных линейных алгебраических уравнений может
иметь отличные от нуля решения, если определитель этой системы равен
нулю:
0
2
=ω
ijij
ac
.
Полученное уравнение
характеристическое уравнение (или
уравнение частот) – является уравнением
s-й степени относительно
2
ω .
Оно имеет в общем случае
s различных вещественных положительных
      Производные, входящие в уравнения Лагранжа:
                 s                                 s                    s
       ∂L                           d ⎛ ∂L ⎞                     ∂L
       ∂q&i
            =   ∑      aij q& j ;      ⎜⎜
                                    dt ⎝ ∂q&i ⎠  ∑
                                              ⎟⎟ =   aij q&& j ;
                                                                 ∂qi       ∑
                                                                     = − cij q j .
                j =1                             j =1                      j =1

      Уравнения Лагранжа приводят к системе s линейных однородных
дифференциальных                    уравнений       второго             порядка   с   постоянными
коэффициентами
        s                  s
       ∑ aij q&& j + ∑ cij qi = 0                 (i = 1, 2,..., s ).
       j =1              j =1

      По общим правилам решения таких уравнений частные решения
ищутся в форме

      q j (t ) = A j eiωt или q j (t ) = A sin (ωt + α ) .

      Подставляя частные решения в исходную систему уравнений,
получим систему однородных линейных относительно неизвестных
постоянных A j алгебраических уравнений


      ∑ (− ω2aij + cij )A j = 0
        s
                                                   (i = 1, 2,..., s ).
       j =1

      Система однородных линейных алгебраических уравнений может
иметь отличные от нуля решения, если определитель этой системы равен

нулю: cij − aij ω2 = 0 .

      Полученное уравнение – характеристическое уравнение (или

уравнение частот) – является уравнением s-й степени относительно ω2 .
Оно имеет в общем случае s различных вещественных положительных




                                                    148