Нелинейность характеристики

В и б р о и з о л я т о р, или амортизатор, — элемент виброзащитной системы, наиболее существенная часть которого — упругий элемент. В результате внутреннего трения в упругом элементе происходит демпфирование колебаний. Кроме того, в ряде конструкций амортизаторов применяют специальные демпфирующие устройства для рассеяния энергии колебаний. Динамические характеристики амортизатора существенно зависят от его статических характеристик, причем и те и другие являются нелинейными. Нелинейность характеристик амортизатора определяется рядом причин: нелинейными свойствами упругого элемента (например, резины), внутренним трением в упругом элементе, наличием конструктивных особенностей амортизатора типа ограничительных упоров, демпферов сухого трения, нелинейных пружин и т. д. На

Виброизолятор, или амортизатор, — элемент виброзащитной системы, наиболее существенная часть которого — упругий элемент. В результате внутреннего трения в упругом элементе происходит демпфирование колебаний. Кроме того, в ряде конструкций амортизаторов применяют специальные демпфирующие устройства для рассеяния энергии колебаний. Динамические характеристики амортизатора существенно зависят от его статических характеристик, причем и те и другие являются нелинейными. Нелинейность характеристик амортизатора определяется рядом причин: нелинейными свойствами упругого элемента (например, резины), внутренним трением в упругом элементе, наличием конструктивных особенностей амортизатора типа ограничительных упоров, демпферов сухого трения, нелинейных пружин и т. д. На

В радиотехнике светодиод в сочетании с фотоприемником (оптронная пара) может служить трансформатором, осуществляющим электрическую «развязку» цепей (рис. 12.12). Быстродействие светодиодов достигает «Ю-8 с. Фотоприемники могут обеспечить столь же малые постоянные времени фотоответа, так что такой трансформатор обладает уникальными частотными характеристиками. Применяя гальваническую или оптическую обратную связь и -используя нелинейность характеристик фотопремников и светодиодов, можно •создавать разнообразные оптронные логические элементы.

Изложенный выше подход эффективен в тех случаях, когда поведение композита до разрушения является линейно-упругим. Для металлических композитов, а также для материалов, у которых дисперсной фазой являются частицы, необходимо учитывать нелинейность характеристик и особенности механики разрушения.

Опора Парсонса применяется как несущая, вследствие чего ее свойства получаются анизотропными. Анизотропия свойств, а также некоторая нелинейность характеристик приводят к невозможности достаточно достоверного расчета и к необходимости трудоемкой отладки после изготовления.

скачкообразное движение выходного звена механизма, несущего инструмент, может привести к поломке инструмента или браку. Поэтому величина этого критерия 60/2 =100% часто ограничивает допустимую величину подачи (Smm, рис. 21), а следовательно, и технологические возможности станка. Величины би и 5тщ существенно отличаются у станков с различным типом привода и зависят от конструкции, жесткости, качества изготовления, регулировки, смазки механизма, качества обработки и состояния направляющих, определяющих нелинейность характеристик трения. У прецизионных станков допустимы ба значительно меньшие, чем показанные на рис. 21. При условии получения достаточного материала для статистической обработки этот критерий может использоваться для сравнения различных вариантов конструкции и выявления дефектов.

Машины высокой надежности, как уже отмечалось, должны отвечать всем требованиям эргономики и экологической чистоты. Созданные для защиты от вибраций человека-оператора новые типы пневматических сидений отличаются конструктивной простотой и унификацией. Нелинейность характеристик пневматического сидения позволяет добиться незначительного демпфирования (а соответственно и вибропередачи) при малых уровнях возбуждения (что имеет место в реальных условиях на частотах 4—5 Гц и выше) и существенного демпфирования при высоких уровнях возбуждения на полу кабины. Колебания высокого уровня в кабине комбайна, например, реализуются в низкочастотной области (2-3 Гц) и объясняются проявлением частоты собственных колебаний остова машины на пневмотических шинах.

Причиной систематических погрешностей может быть неточность изготовления деталей измерительной цепи: теоретическая погрешность схемы прибора, например синусного механизма рычажно-зубчатых приборов; неуравновешенность некоторых частей; упругие деформации измеряемой детали и узлов измерительной цепи под действием измерительного усилия; нелинейность характеристик измерительной цепи. Эффективным способом уменьшения систематических погрешностей средств измерений является введение в измерительную цепь компенсаторов и регулировочных устройств, позволяющих после изготовления средства измерений путем его регулировки приблизить градуировочную характеристику к номинальной статической характеристике 11]. Систематическая составляющая погрешности конкретного экземпляра средства

Гидравлические связи в безрычажных САР также часто получаются нелинейными. При этом возможны нарушения того же порядка, что и при нелинейных характеристиках парораспределительных органов. К таким же последствиям может привести нелинейность характеристик импульсных насосов и других элементов САР. Как правило, нарушения статической автономности приводят к изменению коэффициентов неравномерности, что, в свою очередь, может быть связано с существенными изменениями качества переходных процессов. Правильный выбор расчетного режима для САР может играть даже большую роль, чем соблюдение критериев автономности.

При исследовании динамических свойств гидромашин необходимо иметь в виду, что амплитудно-частотные и амплитудно-фазовые характеристики полностью описывают свойства только линейных систем. Строго говоря, ни один из известных приводов не имеет линейных характеристик. Однако исследования ведущих отечественных ученых (Т. М. Башты, В. Н. Прокофьева, Н. С. Гамынина и др.), а также работы зарубежных авторов (Ж. Жиль, М. Гийон, Э. Льюис) показали, что характеристики гидромашин в рабочей зоне практически линейны и поэтому методика оценки их динамических свойств по амплитудно-частотным и амплитудно-фазовым характеристикам правомерна. В случае, если в гидросистему вводятся элементы с существенной нелинейностью (например, гидропневмоаккумуля-тор), то ее характеристики необходимо представлять в фазовой плоскости, как это и будет сделано в приведенных ниже примерах. Исследование переходных режимов также часто связано с необходимостью учитывать нелинейность характеристик гидромашин или гидросистем (разгон или стопорение турбомуфты, срабатывание предохранительного клапана и т. д.).

Поведение мягких оболочек наиболее полно описывает теория больших деформаций, учитывающая нелинейность характеристик материала и справедливая при неограниченных деформациях и перемещениях. Так же, как и выше (см. гл. 9.3 и 9.4), в качестве координатной поверхности оболочки принимается поверхность, определяемая линиями главных кривизн аир, коэффициентами А и Б Ляме и главными радиусами RI и R2 кривизны. Составляющие вектора полного перемещения точки поверхности на касательные к линиям а и р - и и v на нормаль w. Обозначим: вектор

Нелинейность характеристики упругого элемента определяется коэффициентом нелинейности г\, представляющим собой выраженное в процентах отношение наибольшего отклонения Дтах действительной характеристики от линейной (рис. 317, б) к максимальной деформации А,тах пружины, т. е.

Электрические методы выпрямления дают возможность преобразовать сигналы СВЧ в постоянный ток или ток низкой частоты. В качестве нелинейных элементов используют детекторы или преобразователи. Вследствие их простоты, высокой чувствительности и доступности детекторные устройства являются наиболее распространенными индикаторами. • Нелинейность характеристики позволяет использовать кристаллические детекторы как для детектирования малых сигналов, так и в качестве преобразователей частоты. Если детектор используют в качестве преобразователя частоты, то на него совместно с измеряемым сигналом подается напряжение гетеродина и на выходе выделяется сигнал биений. При детектировании слабых сигналов в цепи детектора появляется выпрямленный ток. Характеристики диодов приведены в табл. 3.

при малых отклонениях можно считать линейными; в других — нелинейность характеристики является существенной уже при малых отклонениях (рис. 17.33, в, г, д, е),

4. Колебания сосредоточенных масс упругих систем испытательных машин считают моногармоническими. В дейг ствительности вследствие влияния различных конструктивных или других факторов (непостоянство момента инерции массы инерционных возбудителей колебаний с вращающимися неуравновешенными массами, конечного отношения радиуса кривошипа к длине шатуна, нелинейность характеристики электромагнитного возбудителя колебаний и т. п.) возбуждаемые колебания не всегда бывают моногармоническими. Однако искажения формы кривой цикла нагружения, как правило, невелики, и высшими гармоническими составляющими можно пренебречь.

Очевидно, что для обеспечения заданной точности регистрации ударного импульса и уменьшения динамической поправки собственная частота датчика и время нарастания максимального ударного ускорения должны находиться в определенном соотношении. Следовательно, динамическая поправка — характерная особенность пьезоэлектрического датчика для измерения параметров удара. Нелинейность характеристики датчика объясняется главным образом наличием динамической поправки, что и вызывает необходимость динамической калибровки датчиков при проведении измерений ударных процессов.

циальным трансформатором. Чувствительность датчика положений 100 мВ/мм. Зона нечувствительности усилителей ПЭГ составляет около 1 %, нелинейность характеристики около 6 % , гистерезис около 5 %. Рекомендуемое масло для питания усилителей типа ПЭГ должно иметь вязкость 10—20 сСлутри 50 °С, а размеры твердых частиц загрязнений не должны превышать 10 мкм.

2) дифференциальные струнные резонаторы, разностная частота колебаний которых (частота биений) при определенном подборе параметров струн и величины девиации частоты позволяет получить нелинейность характеристики датчика силы примерно 0,1—0,5%;

При таком отношении предела измерения и начального зазора нелинейность характеристики недифференциального датчика составит более 10%.

что при статическом отклонении системы насыщение усилителя наступает одновременно с насыщением или упором датчика сигналов, то в динамике достаточно принимать во внимание только нелинейность характеристики усилителя, так как он будет ограничивать не только составляющую сигнала по перемещению, а сумму всех

Согласно этой методике определялись следующие параметры головки: 1) нелинейность характеристики при различных углах а между осью головки и нормалью к профилю — систематическая составляющая погрешности чувствительности головки; 2) случайная составляющая погрешности о; 3) погрешность обратного хода; 4) погрешность, обусловленная трением измерительного наконечника.

коэффициент пропорциональности). Последнее свойство определяет нелинейность характеристики, первое — удвоение частоты и наличие постоянной слагаемой при питании магнита переменным током