Инженерный журнал: наука и инновацииЭЛЕКТРОННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ
свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-53688 от 17 апреля 2013 г. ISSN 2308-6033. DOI 10.18698/2308-6033
  • Русский
  • Английский
Статья

Энергетический метод для решения волновых задач гибкой нити

Опубликовано: 11.05.2020

Авторы: Брюквин А.В., Брюквина О.Ю.

Опубликовано в выпуске: #5(101)/2020

DOI: 10.18698/2308-6033-2020-5-1977

Раздел: Механика | Рубрика: Механика деформируемого твердого тела

Рассмотрено поведение гибкой деформируемой нити при прохождении по ней продольных и поперечных волн. Проанализированы процессы, происходящие в нити при прохождении по ней волнового возмущения в предположении ограниченности зоны волнового фронта по сравнению с ее длинной, но без допущения бесконечной малости этой величины. Не использовалось предположение, что участок нити до и после прохождения волны сохраняет прямолинейную форму, а сама волна представляет собой ее излом, в котором функции, описывающие нить, терпят разрыв. При описании волнового возмущения использовались только общие теоремы динамики выполнение общих теорем динамики. Получены формулы связи скорости нити до и после прохождения волны с изменением угла ее наклона, позволяющие по-новому решать задачи распространения волн. Метод проиллюстрирован новым решением известных задач, в результате которого можно провести сравнение полученных результатов с известными решениями и убедиться в преимуществах предлагаемого метода.


Литература
[1] Рахматулин Х.А., Демьянов Ю.А. Прочность при интенсивных кратковременных нагрузках. Москва, Логос, 2009, 511 с. ISBN 978-5-98704-422-7
[2] Рахматулин Х.А., Шемякин Е.И., Демьянов Ю.А. Прочность и разрушение при кратковременных нагрузках. Москва, Университетская книга; Логос, 2008, 624 с.
[3] Демьянов Ю.А. К уточнению теории колебаний струн. Доклады Академии наук, 1999, т. 369, № 4, с. 461–465.
[4] Звягин А.В., Зубков А.Ф., Панфилов Д.И. Скользящий удар по гибкой растяжимой нити. Теория и эксперимент. Прикладная физика и математика, 2018, № 3, с. 50–60.
[5] Демьянов Ю.А., Кокорева Д.В., Малашин А.А. Взаимовлияние поперечных и продольных колебаний в музыкальных инструментах. Прикладная математика и механика, 2003, т. 67, вып. 2, с. 272–282.
[6] Звягин А.В., Панфилов Д.И. Динамика нити переменной длины. Сборник научных статей по итогам международной научно-практической конференции. Санкт-Петербург, КультИнформПресс, 2014, с. 50–56.
[7] Болотов А.А., Демьянов Ю.А. К решению задачи о волне разгрузки. Прикладная математика и механика, 2013, т. 77, № 1, с. 161–166.
[8] Демьянов Ю.А., Малашин А.А. К решению проблемы удара твердым телом по гибкой деформируемой струне при возникновении деформации сжатия. Доклады Академии наук, 2007, т. 413, с. 45–49.
[9] Брюквина О.Ю., Лобачев В.И., Малашин А.А. Задача о размотке нити с грузом. Вестник Московского государственного университета леса — Лесной вестник, 2012, т. 6, № 89, с. 4–8.
[10] Брюквин А.В., Брюквина О.Ю. Распределение энергии между продольными и поперечными движениями гибкой деформируемой нити. Вестник Московского государственного университета леса — Лесной вестник, 2008, № 2, с. 141–143.
[11] Брюквин А.В., Брюквина О.Ю. О решении уравнений малых пространственных колебаний растянутой нити в цилиндрических координатах. Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2018, т. 22, № 2, с. 134–139. DOI: 10.18698/2542-1468-2018-2-134-139
[12] Брюквин А.В., Брюквина О.Ю. Метод расчета распределения натяжения гибкой деформируемой нити. Подъемно-транспортное дело, 2018, № 3–4 (93), с. 6–10.
[13] Малашин А.А., Демьянов Ю.А., Дьяков П.А., Брюквина О.Ю. Математическое моделирование динамики тросовой системы. Сборник трудов II Всероссийской научно-технической конференции «Механика и математическое моделирование в технике». Москва, 22–23 ноября 2017 г., МГТУ им. Н.Э. Баумана. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017, с. 139–144.
[14] Абрамян А.К., Вакуленко С.А., Индейцев Д.А. Локализованные волны в струне бесконечной длины, лежащей на поврежденном упругом основании при конечном числе ударов. Изв. РАН. Механика твердого тела, 2016, № 5, с. 94–100.
[15] Malashin A.A., Smirnov N.N., Bryukvina O.Yu., Dyakov P.A. Dynamic control of the space tethered system. Journal of Sound and Vibration, 2017, vol. 389, рр. 41–51.