Systems. Methods. Technologies 4(36) 2017

Системы Методы Технологии . С . В . Елисеев и др . Взаимодействие внешних … 2017 № 4 (36) с . 7-17 7 ПРОБЛЕМЫ МЕХАНИКИ И МАШИНОСТРОЕНИЯ УДК 629.4, 621.534, 62.752 DOI: 10.18324/2077-5415-2017-4-7-17 Взаимодействие внешних возмущений – возможности изменения динамических свойств механических колебательных систем С . В . Елисеев 1 a , В . Б . Кашуба 2 b , К . Ч . Выонг 1 c , Н . Ж . Кинаш 3 d 1 Иркутский государственный университет путей сообщения , ул . Чернышевского 15, Иркутск , Россия 2 Братский государственный университет , ул . Макаренко 40, Братск , Россия 3 Московский инженерный центр ОАО « Российские железные дороги », ул . Новорязанская 17, Москва , Россия a eliseev_s@inbox.ru , b nauka@brstu.ru , c trucvq1990@gmail.com , d n.kinash@icloud.com Статья поступила 9.10.2017, принята 10.11.2017 Цель исследования заключается в разработке метода построения математических моделей механических колебательных систем , которые находятся под одновременным воздействием нескольких гармонических возмущений . Используются методы и технологии структурного математического моделирования , построенного на идеях динамических аналогий с системами автоматического управления . Детализируется методика построения структурных схем и определения соответствующих передаточных функций . Рассматриваются в сопоставлении математические модели взаимодействия элементов систем при одиночном и совместном действии двух сил . Показаны особенности проявления динамических свойств . Вводится обобщенное понятие о динамическом гашении колебаний , параметры которого определяются из условий « зануления » числителей переда - точных функций . Разработана технология построения частотных диаграмм механических колебательных систем как основы определения признаков возможных динамических проявлений и форм нестационарности колебаний . Рассматривается ряд новых динамических эффектов и форм режимов динамического гашения колебаний при введении в структуру системы допол - нительных массоинерционных связей в виде устройств для преобразования движения . Ключевые слова : динамическое гашение колебаний ; передаточная функция системы ; устройство для преобразования движения ; частотная диаграмма . Interaction of external disturbances – the possibilities of changing dynamic properties of mechanical oscillation systems S.V. Eliseev 1 a , V.B. Kashuba 2 b , Q.T. Vuong 1 c , N.Zh. Kinash 3 d 1 Irkutsk State Transport University; 15, Chernyshevskiy St., Irkutsk, Russia 2 Bratsk State University; 40, Makarenko St., Bratsk, Russia 3 JSC “Russian Railways”, Moscow Engineering Center; 17, Novoryazanskaya St., Moscow, Russia a eliseev_s@inbox.ru , b nauka@brstu.ru , c trucvq1990@gmail.com , d n.kinash@icloud.com Received 9.10.2017, accepted 10.11.2017 The purpose of the research is to develop a method for constructing mathematical models of mechanical oscillatory systems that are under the simultaneous action of several harmonic perturbations. Methods and technologies of structural mathematical modeling, built on the ideas of dynamic analogies with automatic control systems, are used. The method of constructing structural schemes and deter- mining the corresponding transfer functions is detailed. Mathematical models of the interaction of system elements in a single and joint action of two forces are considered. Features in the manifestations of dynamic properties are shown. A generalized concept of dynamic damping of oscillations is introduced, the parameters of which are determined from the conditions of "nullification" of the numerators of the transfer functions. A technology has been developed for constructing frequency diagrams of mechanical oscillation systems, as the basis for determining the signs of possible dynamic manifestations and forms of oscillation nonstationarity. The number of new dy- namic effects and forms of dynamic damping of oscillation modes is considered when introducing additional mass-inertial ties in the form of devices for converting motion into the structure of the system. Keywords: dynamic damping of oscillation; transfer function of system; device for converting motion; frequency diagram. Введение В динамике механических объектов , расчетные схе - мы которых могут быть представлены механическими колебательными системами с двумя степенями свобо - ды , внешние возмущения имеют различную природу . Особенности внешних возмущений , характерные для транспортных средств , имеющих тяговые двигатели с опорно - осевой подвеской , могут отображаться перио - дическими функциями достаточно общего вида , в том числе и совокупностью двух гармонических функций .