Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

курсовая работа / курсовик

.doc
Скачиваний:
18
Добавлен:
20.02.2014
Размер:
843.26 Кб
Скачать

УИТС.021184.106 ПЗ

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

1.2 Выбор и идентификация уравнения

Исходное уравнение, описывающее колебания мембраны, имеет следующий вид:

, (4)

Зададим размерность выходного сигнала (первичная размерность) – ортогональная деформация мембраны.

Тогда вторичная размерность (входной сигнал) будет равна:

, (5)

где g – поверхностное усилие на мембрану, [Н/м2];

– поверхностная погонная плотность мембраны, [кг/м2].

То есть а с размерностью [м/с] в уравнении (4) является волновой скоростью мембраны. Волновая скорость определяется из выражения:

, (6)

где Т – поверхностное натяжение мембраны, [Н/м2];

- объемная плотность материала мембраны, [кг/м3].

Пусть входное воздействие на мембрану имеет вид:

, (7)

Знак «минус» в выражении (7) указывает на то, что давление на мембрану осуществляется сверху. Радиус мембраны R составляет 0,015 м, значит, входное воздействие можно представить в виде:

Начальные условия, определяющие положение мембраны и ее скорость в начальный момент времени:

, (8)

, (9)

С учетом величины радиуса:

Граничные условия первого рода, определяющие перемещение мембраны на границе расчетной области:

, (10)

, (11)

Граничные условия равны нулю, так как мембрана жестко закреплена на границе и перемещение отсутствует.

Сформулированная выше задача принимается при условиях:

, , , (12)

Стандартизирующая функция для данной задачи запишется следующим образом:

, (13)

С учетом исходных данных:

1.3 Расчет выходной величины

Определим выходную величину, как тройной интеграл по радиусу, углу и времени от произведения функции Грина на стандартизирующую функцию. Функция Грина имеет вид:

, (14)

где - последовательные положительные корни уравнения ;

= ½ при n=0,

1 при n0.

, (15)

При нахождении значения выходной величины ограничимся значениями функции Бесселя нулевого порядка, тогда получаем, что при решении интеграла по времени вся функция остается постоянной и находим только значения с синусом, зависящим от времени.

При решении интеграла по углу получаем аналогичную ситуацию с решением внутреннего интеграла по времени.

Функция Бесселя нулевого порядка определяется последовательными положительными корнями уравнения

Приведем расчет последнего интеграла по радиусу:

На рисунке 1 представлен график, показывающий зависимость выходной величины от радиуса и времени.

Рисунок 1 – График зависимости Q(r,t) от изменения радиуса

1.4 Расчет интегральной передаточной функции

Для определения динамической характеристики построим логарифмическую амплитудно-частотную характеристику. Для этого определим интегральную передаточную функцию, позволяющую для конкретной точки исследуемой области построить ЛАЧХ и по ней записать аппроксимированную передаточную функцию в сосредоточенных параметрах.

Континуальная передаточная функция имеет вид:

, (16)

После допущений таких же, как и при нахождении выходной характеристики получаем:

Найдем преобразование Лапласа от стандартизирующей функции и выделим из нее входное воздействие, а оставшуюся часть обозначим через .

Найдем интеграл по пространственным координатам упрощенной континуальной передаточной функции и :

Тогда, выполнив переход к частотной передаточной функции, имеем:

1.5 Построение логарифмических характеристик, синтез аппроксимированной передаточной функции

Логарифмическая характеристика представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – ЛАЧХ

Данную ЛАЧХ, имеющую наклоны 0 , -40 Дб/декаду, можно аппроксимировать следующей передаточной функцией:

, (17)

Определим параметры передаточной функции:

- постоянные времени:

;

- коэффициент усиления:

20log k = -5

k = 1.07

Тогда аппроксимированная передаточная функция:

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ НА МАКРОУРОВНЕ

2.1 Исходные данные

На рисунке 3 представлена схема гидросистемы, а в таблице 1 – основные параметры.

Рисунок 3 – Принципиальная схема гидросистемы

Таблица 1 – Параметры гидросистемы

Наименование параметра

Обозн

Номер магистрали

1

2

3

4

5

Диаметр, м

dтр

0,014

0,015

0,01

0,02

0,015

Длина, м

l

1,5

1

2

0,55

0,5

Толщина стенки трубопровода,

м*10-4

δтр

3*10-4

3*10-4

3*10-4

3*10-4

3*10-4

Коэффициент местных

сопротивлений

ζ

5

3

5,5

2

1,5

Давление потребителя, Па*106

р

0,1

0,15

0,19

Рабочая жидкость

Масло АУ ρ=860 кг/м3; υ=0,15*10-4 м2/с; Ес=1,7*108 Па

Материал трубопровода

Латунь Ес=9*1010 Па

Коэф-т потерь на трение при

турбулентном потоке

λт=0,028

Номер схемы

12

Соседние файлы в папке курсовая работа