Устойчивость равновесия и анализ малых движений материальных систем около положений равновесия - 21 стр.

UptoLike

Рубрика: 

21
В заключение приведем решение, отвечающее следующим начальным
условиям
0,0,20/,0
20102010
=
=
=
= qqqq
&&
π
Применяя описанный выше метод, получаем
)2952.2cos(0637.0)8557.0cos(0934.0
)2952.2cos(1336.0)8557.0cos(1336.0
002
001
ttq
ttq
ω+ω=
ω
ω
=
Пример 2.2 Какой характер имеют малые движения около неустойчивых
положений равновесия? Чтобы ответить, на этот вопрос, линеаризуем уравнения
движения в окрестности точки
),0(
212
π
=
=
qqw . Для этого в выражениях (44),
(45) сделаем замену переменной
22
: qq
+
=
π
и, считая новое
2
q малым, разложим
в ряды. Сохраним в каждом из выражений члены до второго порядка малости по
совокупности переменных
ii
qq
&
,, получим
+
+==
2
2
2
121
2
2
2
1
2
4
1
4
3
1
3
1
3
4
2
1
qqmglqqqqmlVTL
&&&&
Этому выражению функции Лагранжа отвечают следующие уравнения движения
0323- ,0938
2
2
0211
2
021
=+=+ qqqqqq
ωω
&&&&&&&&
Подставляя выражения (26) в эти уравнения, получаем следующую
алгебраическую систему
0)32(3
,03)98(
2
2
0
2
1
2
2
2
1
2
0
2
=+
=+
yy
yy
ωλλ
λωλ
Этой системе отвечает характеристическое уравнения
)(
λ
02767
4
0
2
2
0
4
=
ωλωλ
,
Это уравнение имеет следующие корни:
ii
04030201
1.258,1.258,1.562,1.562
ω
λ
ω
λ
ω
λ
ω
λ
=
=
==
Как видно, в рассматриваемом случае два корня оказываются вещественными, а
один из них
1
λ
положительный, отвечающее ему элементарное решение