Вертолеты.ру

Колебания разделяются на стационарные и нестационарные. Простейшим, но часто встречающимся видом стационарных колебаний являются гармонические (синусоидальные) колебания, при которых исследуемый параметр изменяется по синусоидальному закону.

Более сложным является полигармонический процесс. Он представляет собой сумму гармонических (синусоидальных) колебаний — гармоник. Число слагаемых и значения параметров определяются конкретной задачей. На практике встречаются случайные стационарные процессы колебаний, которые вызваны воздействием каких-либо случайных нагрузок, например, возмущений неспокойной атмосферы. Возможны также нестационарные случайные колебания.

Силы, действующие извне на систему, на конструкции вертолета, а также внутренние силы в ее связях имеют различный характер. Силы, которые возникают в связи с отклонениями частей системы от положения равновесия и стремятся вернуть их в это положение, называются восстанавливающими, к ним относятся силы упругости. Рассмотрим простейшую систему, состоящую из массы и пружины. При перемещении массы вследствие растяжения или сжатия пружины возникает сила, стремящаяся вернуть ее в исходное положение. Величина этой силы пропорциональна ее сжатию (растяжению).

Коэффициент пропорциональности называется жесткостью. Жесткость — это сила, которую надо приложить, чтобы вызвать единичное перемещение объекта. Понятие жесткости имеет большое значение в теории колебаний. Жесткость можно найти опытным путем. Для этого приложим к массе горизонтальную силу извне. Измерим величину этой силы и величину перемещения груза (деформации пружины).

В определенных случаях зависимость силы от смещения может быть нелинейной. Жесткость такой балки, работающей на изгиб, обратно пропорциональна ее длине, взятой в кубе. Когда балочка, изгибаясь, ложится на ограничитель, ее эффективная длина уменьшается и жесткость возрастает. Поэтому зависимость восстанавливающей силы от перемещения конца балки имеет более привлекательный вид, и является нелинейной.

Силы, возникающие при наличии скорости и направленные против скорости, называются демпфирующими. Такая сила возникает, например, в вязком амортизаторе, сопротивление которого пропорционально скорости движения поршня. В случае сухого трения, сила направлена против скорости, она всегда совершает отрицательную работу, что и является отличительным признаком демпфирующей силы.