Устройство для моделирования упругого гистерезиса

(57) Изобретение оговой вычислительнназначено для испол осится к анало технике и предзования при моОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 398981, кл. С 06 С 7/68, 1972,Авторское свидетельство СССРУ 860091, кл. С 06 О 7/48, 1979.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯДРУГОГО ГИСТЕРЕЗИСА,ЯО 139978 делировании систем динамики механических систем с упругими элементамис учетом диссипации энергии в процессе их деформации. Цель изобретения - повышение точности моделирования. Для достижения цели в устройство введены блок умножения, первый ивторой блоки определения знака и сум"матор, Устройство позволяет воспроизвести зависимость силы деформирования упругого элемента от его деформации с учетом диссипации энергии вэтом процессе в виде петель упругогогистерезиса, площадь которых пропорциональна кубу амплитуды силы деформирования и не зависит от скоростии частоты колебаний деформации с учетом аккомодации этих петель. 1 ил.Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для использования при моделировании динамики механических систем5с упругими элементами с учетом диссипации энергии в процессе их деформирования.Цель изобретения - повьшение точности моделирования, 1 ОНа чертеже представлена схемаустройства,Устройство состоит из первого 1и второго 2 интеграторов, первого 3и второго 4 блоков умножения, первого 155 и второго 6 инверторов, сумматора7, блока 8 Фиксации нуля, выполненного на первом 9 и втором 10 разнополярных компараторах, первого "четвертого ключей 11-14, выполненных 20,соответственно на реле 15 - 18 с нор"сально разомкнутыми контактами 19 -22. Совокупности блоков 5,11,13 и 6,12,14 представляют соответственнопервый и второй блоки 23 и 24 определения знака,В процессе моделирования сигнал,соответствующий скорости деформации1(с), с входа устройства поступаетна первый вход сумматора 7, на вход 30блока 8 фиксации нуля, на первыйвход первого блока 3 умножения и навход первого интегратора 1. С выходаПоследнего сигнал, пропорциональный1 еформации К(с), поступает на второйфход первого блока умножения, на вы 1 соде которого получают сигнал, пропорциональный произведению К(с) с(с).тот сигнал подают непосредственноа информационный вход первого ключа 4011 и через инвертор 5 на информационный вход третьего ключа 13. При положительной полярности сигнала скорости деформации К(с) первый компаратор9 блока 8 фиксации нуля подает сигналуправления на первый ключ 11, В результате на второй вход сумматора поСтупает сигнал произведения Р(с) 8без изменения полярности. При отрицагельной полярности сигнала 8(С) вто"рой компаратор 10 подает сигнал уп"равления на третий ключ 13, В этомслучае на второй вход сумматора 7 поступает сигнал произведения (С)ЛС ) уже другой полярности.55При поступлении сигналов на все три входа сумматора 7 на его выходе Вырабатывают сигнал, пропорциональный скорости изменения силы деформи Р 1 +фР ) +- коэффициент жесткостиидеальной упругости (беэучета диссипации энергии),коэФФициенты, характеризующие петлю упругогогистереэиса,УИ ) - скорость деформации,где 1 с,1 при д (С) ) О,0 при д(С)= О,-1 при д(С)( 0;С - начальные условия инте 3грирования для 1-й ветвигистерезиса, соответствующие сигналам на выходахпервого 1 и второго 2 интеграторов в момент изменения знака сигнала навходе устройства. Формула изобретения Устройство для моделирования упругого гистерезиса, содержащее первый и второй интеграторы, первый блок умножения, блок фиксации нуля, причем входы первого интегратора, блока фиксации нуля и первый вход первого блока умножения соединены с входом задания скорости деформации устройства, выход второго интегратора является выходом устройства, о т л ирования Р(С), который подают на первый вход блока 4 умножения и на входвторого интегратора 2, С выхода последнего сигнал, пропорциональныйсиле деформирования Р(т), поступаетна выход устройства и на второйвход блока 4 умножения, на выходе которого получают сигнал, пропорциональный произведению Р(Т) Р(С). Приотрицательной полярности сигнала скорости деформации Р сигнал произведения Р Р через четвертыйключ 14 поступает на третий вход сумматора 7 без изменения полярности,а при положительном сигнале с(г.) сизмененной вторым инвертором 6 полярностью,В результате устройство реализуетследующую зависимость силы деформации Р( ) от деформации Г( ), аппроксимирующую начальную кривую нагружения и нисходящие и восходящие ветвигистерезиса параболами,1399780 ны соответственно с вторым и третьимвходами сумматора, выход первого интегратора соединен с вторым входомпервого блока умножения, выход которого соединен с сигнальным входомпервого блока определения знака, входи выход второго интегратора соединены соответственно с первым и вторымвходами второго блока умножения, выход которого соединен с сигнальнымвходом второго блока определения знака. оставитель В.Гечехред М.дидык ктор М.Цитки.Демчи оррек Заказ 2669/51 аж 7 П ное ВНИИПИ по д 13035, Мкомитета СС открытий кая наб., досударств ам изобре ква, Жноний/5 но-полиграфическое предприятие,оиэводст ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповьдпения точности моделирования, внего дополнительно введены второйблок умножения, первый и второй блоки определения знака и сумматор, первый вход которого соединен с входомзадания скорости деформации устройства, выходы блока фиксации нуля познаку "плюс" и знаку "минус" подключены к соответствующим знаковым входам первого и второго блоков определения знака, выходы которых соединегород, ул. Проектная,