On forced oscillations of a double mathematical pendulum

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

For conservative mechanical systems, the method of normal coordinates is known, which uses the theorem on the reduction of two quadratic forms to the sum of squares. In this case, the system of differential equations is split into a system of independent oscillators. A linear dissipative mechanical system with a finite number of freedom degrees is defined by three quadratic forms: the kinetic energy of the system and potential energy of the system, and the dissipative Rayleigh function. We study the linear problem of forced oscillations of a double pendulum when the friction coefficients are proportional to the masses. Then all three quadratic forms are reduced to the sum of squares by a single transformation. In normal coordinates the system splits into two independent systems of second order. An analytical solution is constructed in the most general form for arbitrary rod lengths and point masses. A complete analysis of the oscillations in the non-resonant case and in the case of resonances is given. Formulas for the error of the analytical formulas if the proportionality of the friction coefficients and masses is violated are also obtained.

Авторлар туралы

A. Petrov

Ishlinsky Institute for Problems in Mechanics RAS

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: petrovipmech@gmail.com
Ресей, Moscow

Әдебиет тізімі

  1. Whittaker E. T. A treatise on the analytical dynamics of particles and rigid bodies. Cambridge at the university press. Second edition, 1917.
  2. Zhuravlev V. F. Fundamentals of theoretical mechanics // Moscow: Fizmatlit, 2008. P. 304.
  3. Chetaev N. G. Stability of movement. Works on analytical mechanics. Moscow: Publishing House of the USSR Academy of Sciences. 1962. P. 535.
  4. Gantmacher F.R. Lectures on analytical mechanics // М. Fizmatlit, 2001.
  5. Gantmacher F.R. Theory of matrices. Moscow: Nauka, 1967. P. 552.
  6. Bellman R. Introduction to Matrix Analysis. N. Y.: McGraw-Hill, 1970.
  7. Horn R. A., Johnson C. R. Matrix Analysis. — Cambridge University Press, 1986
  8. Mitra S.K. Simultaneous diagonalization of rectangular matrices // Linear Algebra Appl. 1982. V. 47. P. 139–150. https://doi.org/10.1016/0024-3795(82)90231-2
  9. Novikov M. A. Simultaneous diagonalization of three real symmetric matrices // Izv. VUZ. Matematika. 2014, №12, pp. 70–82.
  10. Petrov A. G. On the existence of normal coordinates for forced oscillations of linear dissipative systems // Izv. RAS. MTT. 2022. № 5. pp. 93–102.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
2. Fig. 1. Double pendulum diagram (a), amplitude coefficient of the angular variable 1 (b), coefficient proportional to the amplitude of the angular variable 2 (c)

Жүктеу (57KB)
3. Fig. 2. Dependences on the parameter  of the maximum amplitude coefficient k1 (a), the ratio k2/k1 (b); the boundaries of the regions of variables ,  at r = 0.02; 0.023; 0.026; 003 for which the relative error of the solution is less than 1% (c)

Жүктеу (98KB)

© Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».