* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
260
Основы теории
колебаний
механических
систем
зависимость а (р) для задачи о свободных колебаниях (т. е. при Р = 0); с уменьшением амплитуды Р возмущающей силы обе? ветви амплитудночастотной характеристики приближаются к скелетной кривой. При достаточно больших значениях частоты возмущения to решение неоднозначно: данной частоте со соответствует три значения амплитуды а колебаний. Устойчивыми являются колебания с наибольшей или наи меньшей амплитудой, колебания с промежуточным значением ампли туды неустойчивы и в действительности не реализуютсяНа рис. 18, б сплошными ли ниями показаны только УСТОЙЧИ_ вые ветви амплитудно-частотной характеристики. Штриховыми линиями показано изменение амплитуды колебаний при посте пенном увеличении частоты воз мущения от нуля до значения о = о>.^ ii последующем умень шении частоты возмущения до Р и с . 19 пуля- Одним из отличительных свойств вынужденных колебаний механических систем являются рез кие изменения амплитуды («срывы*) при малых изменениях частоты возмущения, как это видно из рис. 18, б. Амплитудно-частотная характеристика, типичная для систем с мяг кой нелинейностью, изображена на рис. 19. Уравнениями (91)—(93) можно пользоваться и в случае, когда амплитуда возмущающей силы пропорциональна квадрату частоты: Р = аса . (94) В этом случае амплитудно-частотная характеристика а (ш) имеет более сложный вид, чем показано па рис- 19 или 20.
0 0 3 0
в)
Рис.
20
При действии возмущающей силы (89) на нелинейную систему коле бания с частотой возмущения ш сопровождаются ультрагормоничсскими колебаниями, имеющими более высокие частоты 2о>, За>, . •
1
а т а к ж е субгармоническими колеоаниями с частотами — ок — ш, . . . Д л я определения амплитуд ультра- и субгармонических колебаний необходимо отказаться от описания колебаний законом (90) и строить высшие приближения, В частности, это можно сделать при помощи метода Бубнова-Галеркина, приняв выражение установившегося про цесса вынужденных колебании в виде суммы У - \У\ (t) + <ну ( О Н
а г
[- <*пУп
tf),
(95)