SU1399780A1

SU1399780A1 - Устройство дл моделировани упругого гистерезиса

Info

Publication number: SU1399780A1
Application number: SU864169612A
Authority: SU
Inventors: Густав Владимирович Трель
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики
Priority date: 1986-12-29
Filing date: 1986-12-29
Publication date: 1988-05-30

Abstract

Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике и предназначено дл использовани при моделировании систем динамики механических систем с упругими элементами с учетом диссипации энергии в процессе их деформации. Цель изобретени - повьшение точности моделировани . Дл достижени цели в устройство введены блок умножени , первый и второй блоки определени знака и сумматор . Устройство позвол ет воспроизвести зависимость силы деформировани упругого элемента от его деформации с учетом диссипации энергии в этом процессе в виде петель упругого гистерезиса, площадь которых пропорциональна кубу амплитуды силы дефор- мировани и не зависит от скорости е и частоты колебаний деформации с уче- том аккомодации этих петель, 1 ил. (О

Description

со

00

Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике и предназначено дл использовани при моделировании динамики механттеских систем с упругими элементами с учетом диссипации энергии в процессе их деформировани .

Цель изобретени - повьшюние точности моделировани .

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство состоит из первого 1 и второго 2 интеграторов, первого 3

и второго 4 блоков умножени , первого 5 матора 7 без изменени пол рности.

20

25

30

5 и второго 6 инверторов, сумматора 7, блока 8 фиксации нул , вьтолнен- ного на первом 9 и втором 10 разно- пол рных компараторах, первого - :четвертого ключей 11-14, выполненных соответственно на реле -15 - 18 с нор- Ь ально разомкнутыми контактами 19 - 122, Совокупности блоков 5,11,13 и 6, |12,14 представл ют соответственно Ьервьй и второй блоки 23 и 24 определени знака,В процессе моделировани сигнал, соответствующий скорости деформации cTCt), с входа устройства поступает На первый вход сумматора 7, на вход блока 8 фиксации нул , на первый йход первого блока 3 умножени и на йход первого интегратора 1, С выхода тоследнего сигнал, пропорциональный |(еформации At), поступает на второй ход первого блока умножени , на вы- которого получают сигнал, про- юрциональньй произведеншо d (t ) f(t) , )тот сигнал подают непосредственно на информационный вход первого ключа i1 и через инвертор 5 на информационный вход третьего ключа 13. При положительной пол рности сигнала скорости деформации j(t) первый компаратор 9 блока 8 фиксации нул подает сигнал управлени на первый ключ 11. В результате на второй вход сумматора поступает сигнал произведени r(t) -cTCt) 0ез изменени пол рности. При отрица- тельной пол рности сигнала (t) второй компаратор 10 подает сигнал уп- равлени на третий ключ 13. В этом (Случае на второй вход сумматора 7 поступает сигнал произведени i(t)«

«cTCt) уже другой пол рности. 55

При поступлении сигналов на все

Гри входа сумматора 7 на его выходе .Вырабатывают сигнал, пропорциональный скорости изменени силы деформи35

40

45

а при положительном сигнале сГ(с) с измененной вторым инвертором 6 пол ностью.

В результате устройство реализуе следующую зависимость силы деформации P(t) от деформации J Ct), аппрок симирующую начальную кривую нагруже ни и нисход щие и восход щие ветви гистерезиса параболами,

(k/ -k5P )S(fnir+Cj ,

где k, - коэффициент жесткости

идеальной упругости (бе учета диссипации энергии ) ,

kj,k5 - коэффициенты, характери зующие петлю упругого гистерезиса, t) - скорость деформации,

f 1 при if (t) vO, 5fii(r I 0 при cr(t) 0, -1 при (t) Oi Cj - начальные услови ,(интегрировани дл j-й ветви гистерезиса, соответству щие сигналам на выходах первого 1 и второго 2 ин теграторов в момент изме нени знака сигнала на входе устройства.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл моделировани упр гого гистерезиса, содержащее первый и второй интеграторы, первый блок умножени , блок фиксации нул , причем входы первого интегратора, блок фиксации нул и первый вход первого блока умножени соединены с входом задани скорости деформации устройства , выход второго интегратора вл етс выходом устройства, о т л и

ровани P(t), который подают на первый вход блока А умножени и на вход второго интегратора
2. С выхода последнего сигнал, пропорциональный силе деформировани P(t), поступает на выход устройства и на второй вход блока 4 умножени , на выходе которого получают сигнал, пропорциональный произведению P(t)-P(t), При отрицательной пол рности сигнала скорости деформации j (t) сигнал произведени P(t)-P(t) через четвертый ключ 14 поступает на третий вход сум0

5

0

5

5

0

5

а при положительном сигнале сГ(с) с измененной вторым инвертором 6 пол рностью .

В результате устройство реализует следующую зависимость силы деформации P(t) от деформации J Ct), аппроксимирующую начальную кривую нагруже- ни и нисход щие и восход щие ветви гистерезиса параболами,

(k/ -k5P )S(fnir+Cj ,

где k, - коэффициент жесткости

идеальной упругости (без учета диссипации энергии ) ,

kj,k5 - коэффициенты, характеризующие петлю упругого , гистерезиса, t) - скорость деформации,

f 1 при if (t) vO, 5fii(r I 0 при cr(t) 0, -1 при (t) Oi Cj - начальные услови ,(интегрировани дл j-й ветви гистерезиса, соответствующие сигналам на выходах первого 1 и второго 2 интеграторов в момент изменени знака сигнала на входе устройства.

Формула изобретени

Устройство дл моделировани упругого гистерезиса, содержащее первый и второй интеграторы, первый блок умножени , блок фиксации нул , причем входы первого интегратора, блока фиксации нул и первый вход первого блока умножени соединены с входом задани скорости деформации устройства , выход второго интегратора вл етс выходом устройства, о т л ичающеес тем, что, с целью повышени точности моделировани , в него дополнительно введены второй блок умножени , первый и второй блоки определени знака и сумматор, первый вход которого соединен с входом задани скорости деформации устройства , выходы блока фиксации нул по знаку плюс и знаку минус подключены к соответствующим .знаковым входам первого и второго блоков определени знака, выходы которых соедине

ны соответственно с вторым и третьим входами сумматора, выход первого интегратора соединен с вторым входом первого блока умножени , выход которого соединен с сигнальным входом первого блока определени знака, вход и выход второго интегратора соединены соответственно с первым и вторым входами второго блока умножени , выход которого соединен с сигнальным входом второго блока определени знака .