Устройство для моделирования ударных систем

(22) Заявлено 26.01.73 (21) 1879273/18-24 М. Кл, С 063 7/6 рисоединением заявкиГосударственный комитет Совета т;1 ннистров СССР(088.8) ло делам изобретеии и открытийта опубликования описания 29.04,7) Авт И, 1 О. Скучас етения Каунасский политехнический инст 71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ УДАРНЬ СИСТЕМ2 ча лок-сх Изобретение относится к аналоговои технике,Известны устройства для моделированияударных систем, содержащие п блоков решения уравнений движения, состоящих из последовательно включенных первого и второго интеграторов и и управляемых следящих систем,каждая из которых состоит пз подключенныхк блоку управления и последовательно соединенных блока памяти, сумматора и управляемого усилителя с релейной характеристикой.Однако известные устройства не могут быт.применены для моделирования многомерныхударных систем,Предложенное устройство отличается тем, 15что оно содержит блок решения уравненийудара, входы которого присоединены к выходам первых интеграторов соответствующихблоков решения уравнений движения, а выходы подключены ко входам блоков памяти соответствующих управляемых следящих систем,другие входы сумматоров которых и выходыуправляемых усилителей с релейной характеристикой подключены соответственно к выходам и входам первых интеграторов соответствующих блоков решения уравнений движения,Это позволяет расширить об. сть применения предлагаемых устройств.На чертеже изображена б ема предлагаемого устройства. Устройство содержит группы интеграторов 1=1,1=2,1 =п блоков решения основных уравнений движения системы, блок 2 решения уравнений удара, управляемые следящие системы 3-1, 3-2 3-п, формирующие новые начальные условия для первых интеграторов групп 1-1, 1-2 1-п, Каждая следящая система содержит управляемый блок 4 памяти, сумматор 5, управляемый усилитель 6 с релейной характеристикой и блок 7 управления.Группы интеграторов 1-1, 1-2 1-и решают основные уравнения движения системы по различным степеням свободы (х, у, аг). Это означает, что в общем случае при ударе тела об ограничитель он совершает не только поступательное движение, но и сложное вращательное движение. Выходные сигналы из каждой группы интеграторов с выходов 8-1, 8-2 8-п, пропорциональные текущим значениям составляющей скорости по отдельным координатам, поступают на входы блока 2 решения системы уравнений удара. Система уравнений удара может быть решена как с помощью нелинейных аналоговых моделирующих устройств, так и с помощью быстродействующих аналого-цифровых вычислительных систем в случае, когда система уравнений удара является весьма сложной. На выходе блока 2 формируются послеударные скорости массы по отдельным координатам. Так, например, выход блока 2, в котором сигнал, пропропорциональный послеударной скорости по координате х подключен на вход управляемого блока 4 памяти, Блок 7 управления, на вход которого поступает сигнал, пропорциональный положению массы, по координате х управляет запоминающим блоком 4 так, что при отсутствии удара он работает в режиме слежения, и на вход сумматора 5 поступает сигнал, пропорциональный послеударной скорости на массы по координате х. Он сравнивается на входе сумматора 5 с сигналом, поступающим с выхода 8-1 интегратора 1-1 и пропорциональным текущей скорости массы по координате х, Сигнал с выхода сумматора 5 поступает на вход управляемого усилителя б, который при отсутствии удара сигналом блока 7 управления заблокирован, и на выходе 9-1 сигнал отсутствует. При ударе блок управления 7 управляет устройством 4 так, что оно работает в режиме хранения, и на выходе фиксируется значение послеударной скорости по координате х, Блок 7 прекращает также блокирование выхода усилителя б. Прп разности сигналов на входах сумматора 5, т. е, при несовпадении послеударной скорости, фиксируемой на выходе устройства 4, и текущего значения скорости по х на выходе 8-1, напряжение на выходе 9-1 скачкообразно возрастает и скачкообразно изменяет начальные условия первого интегратора блока 1-1 до такой величины и знака, пока на входах сумматора 5 сигналы уравновешиваются. При этом значение скорости по координате х оказывается полностью замененной послеударной. При фиксировании блоком 7 окончания удара устройство 4 переводится в режим слежения, а выход усилителя б блокируется. Замена текущей скорости послеударной происходит мгновенно. Аналогично работает схема для замены текущих скоростей послеударными в момент удара и для других степеней свободы. Начальные условия заменяются соответственно через выходы 9-2, 9-3 9-д в группах интеграторов 1-2, 1-3, 1-г, Применение такой схемы легко распространяется и для моделирования многомерных виброударных систем с несколькпмп соударяющпмпся 10 массамп. При этом имеется тХп групп интеграторов, пКт входов блока 2 и п);т управляемых следящих систем с устройствами запоминания, где т - число соударяющихся масс.15Предмет изобретенияУстройство для моделирования ударных систем, содержащее и блоков решения уравнений движения, состоящих из последовательно 20 включенных первого и второго интеграторов ии управляемых следящих систем, каждая из которых состоит из подключенных к блоку управления и последовательно соединенных блока памяти, сумматора и управляемого уси лителя с релейной характеристикой, о т л и ч аю шее с я тем, что, с целью расширения области применения, оно содержит блок решения уравнений удара, входы которого присоединены к выходам первых интеграторов соот ветствующих блоков решения уравнений движения, а выходы подключены ко входам блоков памяти соответствующих управляемых следящих систем, другие входы сумматоров которых и выходы управляемых усилителей с 35 релейной характеристикой подключены соответственно к выходам и входам первых интеграторов соответствующих блоков решения уравнений движения.451102 Редактор 3. Изд.507 Тираж 624 И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5