Bestjoeringssystemen trillingen - Vibrations faze

Oscillatory prosessen - in wichtich elemint fan de moderne wittenskip en technyk, sadat se altyd betelle omtinken foar de stúdzje as ien fan de "ivige" problemen. De taak fan in kennis - net samar nijsgjirrigens, en syn gebrûk yn it deistich libben. En foar dat, binne der alle dagen en der binne nije technyske systemen en meganismen. Se binne op 'e beweging, sjocht syn essinsje, dogge wat wurk, of wurdt fêste, behâlde de mooglikheden ûnder bepaalde betingsten, gean nei de steat fan' e beweging. Wat is de beweging? Sûnder gean yn 'e jungle, wy nimme de simpelste ynterpretaasje: in feroaring fan it materiaal posysje fan it lichem relative nei eltse koördinatestelsel, dy't konvinsjoneel beskôge fêst.

Under de grutte oantal mooglike opsjes foar de beweging fan it bysûnder belang is Oscillating, dat wurdt karakterisearre yn dat it systeem werhellet de feroaring fan syn komôf (of fan fysike hoeveelheden) geregelde tuskenskoften - fytst. Sokke trillings wurde neamd periodyk of Cyclische. Under harren binne in aparte klasse fan harmonic oscillations, wêryn de karakteristike tekens (snelheid, fersnelling, posysje yn romte, ensfh) fariearje sinusoidally yn de tiid, i.e., it hawwen fan in kronkelich foarm. In opmerklik eigendom fan de harmonic oscillations is dat harren kombinaasje is gjin oare opsjes, ynklusyf en net-harmonic. In hiel wichtich begryp yn de natuerkunde is "fase oscillations", dat betsjut 'e posysje fan' e Oscillating lichem fixatie op in bepaalde tiid. Faze metten yn angular ienheden - radialen earder willekeur, krekt as in handige manier om te ferklearjen de periodike prosessen. Mei oare wurden, dat bepaalt de faze wearde fan 'e hjoeddeistige steat fan it Oscillating systeem. Oars is it kin net - om't de faze fluktuaasjes is it argumint fan de funksje dy't beskriuwt dizze fluktuaasjes. De echte wearde fan de faze foar de beweging fan 'e vibrational karakter kin wize op de koördinaten, snelheid, en oare lichaamlike parameters dy't fariearje sinusoidally, mar gewoan oan harren is tiid ôfhinklikens.

Oantoane dat dizze faze fan it oscillation is net dreech - it soe easkje in ienfâldige meganysk systeem - thread, r lang, en hingje op it "materiële point" - bob. Wy lossen de reade tried yn it sintrum fan in rjochthoekich koördinatestelsel en twinge ús "pendule" cool. Lit ús der fan út, dat er ree wie om te dwaan is mei in angular Velocity w. Dêrnei, yn de tiid t load rotation hoek is φ = WT. Dêrneist, dy útdrukking moat wurde beskôge de earste faze fan oscillation as angle φ0 - posysje fan it systeem foardat begjinne de beweging. Sa, it totale rotaasje hoek, it faze wurdt berekkene fanút de relaasje φ = wt + φ0. Dan de útdrukking foar de harmonic funksje en in projeksje koördinearjen lêst fan de X-assen, kinne wy skriuwe:

x = A * cos (WT + φ0), wêrby't A - befieming fan oscillation, yn dit gefal gelyk oan r - de striel fan de gloeitried.

Sa ek itselde projeksje op it Y-assen wurdt skreaun as folget:

y = A * sin (WT + φ0).

Dêrby moat begrepen dat de faze fan it oscillation betsjut yn dit gefal net measure rotaasje "hoek", en de angular omfang fan tiid dy't ta útdrukking bringt de tiid yn hoek ienheden. Yn dy tiid de lading wurdt draaid troch in beskate hoeke, dat kin in hiel bysûndere wize bepaald út it feit dat de angular snelheid foar Cyclische fluktuaasjes W = 2 * π / T, dêr't T - oscillation perioade. Dus, as ien perioade komt oerien mei rotaasje fia 2π radialen, it part fan 'e perioade tiid kin proporsjoneel útdrukt as in fraksje fan' e hoeke fan 'e folsleine oriïntaasje fan 2π.

Fluktuaasjes net bestean troch harsels - it lûd, ljocht, trilling binne altyd superposition, superposition fan in grut tal oscillations út in ferskaat oan boarnen. Fansels, it gefolch fan superposition fan twa of mear trillingen ynfloed op harren parameters, ynklusyf en faze oscillations. Formule totaal oscillation meastal nonharmonic, dus meie hawwe in hiel kompleks foarm, mar dit wurdt allinnich mear nijsgjirrich. Lykas bepraat hjirboppe, alle net-harmonic oscillation kin wurde fertsjintwurdige as in grut oantal harmonic fan deselde amplitude, frekwinsje en faze. Yn de wiskunde, dizze operaasje hjit "útwreiding fan op in rige", en wurdt in soad brûkt yn de berekkenings, bygelyks, de sterkte fan de struktueren en foarsjennings. De basis foar dizze berekkenings is de stúdzje fan harmonic oscillations mei alle parameters, ynklusyf faze.