![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Моделирование движения на плоскости |
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра «Теория механизмов и машин» Моделирование движения на плоскости КУРСОВАЯ РАБОТА по курсу «Информатика» Исполнитель Лабоцкий Д.В.2006 СодержаниеВведение Постановка задачи Математическая модель объекта или процесса Алгоритм решения задачи Схема алгоритма решения задачи Таблица идентификаторов Текст программы Распечатка результатов Графическое представление результатов Анализ результатов Литература Введение Современная технология изготовления разнообразных конструкций, механизмов, машин предполагает обязательное проведение точных расчетов, моделирования и испытания моделей. Для использования всевозможных процессов и явлений в эксплуатационных целях необходимо предоставить расчет их параметров и характеристик. В процессе обработки или сборки деталей приходится перемещать их на определенные расстояния. Для обеспечения точности и производительности, минимальных затрат энергии и ресурсов целесообразно применять автоматизированные системы. Постановка задачи Вал с моментом инерции I0=2,5 кг·м2, на который действует момент движущих сил Md=M0 l (φ 1) где М0=15,5 Нм, и момент сил сопротивления Мс=10 Нм, разгоняется при повороте на угол φр=0,2 рад/с, =8. После этого действие движущего момента прекращается (момент Мс продолжает действовать), начинается торможение, в процессе которого вал повернется до остановки на угол φ за счет накопленной при разгоне кинетической энергии. Требуется: определить зависимости от угла поворота φ скорости ω(φ), ускорения &epsilo ;(φ), времени (φ); установить время Тр поворота на угол φр и время Т поворота на угол φ ; по полученным данным построить графики ω(φ), &epsilo ;(φ), (φ) для интервала угла поворота . При вычислении зависимости ω, &epsilo ;, от угла поворота будет получена табличная зависимость, при этом учтем, что зависимость времени от угла поворота, является функцией монотонно возрастающей. Мd Mc φp φ φ Схема, поясняющая словесную постановку задачи для определения параметров движения при вращательном движении. Математическая модель объекта Анализ вращательного движения тела показывает, что исходными данными для определения параметров движения (перемещения, скорости, ускорения, времени) являются моменты инерции (I0), движущие моменты (Мd), и моменты сопротивления (Мс), а также начальные значения параметров движения. При использовании дискретной модели задачи весь путь разбивается на некоторое количество элементарных участков длиной &Del a;φ=φi-φi-1. V φi-1 &Del a;φ φ φi На каждом интервале связь кинематических, силовых и массовых параметров описывается теоремой об изменении кинетической энергии, в частности: откуда можно выразить скорость движения: При определении времени &Del a; прохождения участка &Del a;φ будем считать скорость движения постоянной, равной средней скорости в пределах участка: Тогда &Del a; = i- i-1=, откуда i= i-1 или i= i-1 Аналогично, предполагая, что ускорение &epsilo ; i на участке &Del a;φ постоянно, имеем: &epsilo ; i= &epsilo ; cp= Применим построенную математическую модель к расчету параметров вращательного движения тела на участке разгона и на участке торможения .
1 φ2 2 3 4 1 2 1 φ φ3 &Del a;φp φp φ Разобьем каждый из участков движения на равных элементарных участков длиной &Del a;φp=φp/ и &Del a;φ =φ / соответственно. Полученные промежуточные положения тела пронумеруем от 1 до 2 1. Переменная i определяет номер промежуточного положения тела, к участку разгона относятся положения с номерами от 1 до 1. Начальные параметры движения в положении i=1 считаются известными и равными φ1=0, ω1=0, 1=0. Начальное ускорение &epsilo ; 1 определяется из закона Ньютона &epsilo ; 1=, который в нашем случае при i=1 принимает вид: &epsilo ; 1= где Md=M0 l (φ 1) Для остальных положений тела при i= 2 , , 1 параметры движения определяются в соответствии с математической моделью по формулам: φi=φi-1 &Del a;φp i= i-1 &epsilo ; i= &epsilo ; cp= Интеграл i = (где φ—переменная интегрирования) определим приближенно по методу трапеций. Построим математическую модель приближенного вычисления интеграла i = методом трапеций. Для функции M=Md-Mc величина определенного интеграла i = равна площади, ограниченной кривой M=Md-Mc, осью абсцисс и прямыми х=φi и х=φi-1. Эту площадь с некоторой погрешностью можно считать равной площади трапеции и вычислить по формуле: Si= Следовательно, i =≈≈ Расчет параметров движения на участке торможения требует предварительного определения его угла поворота φ . При этом исходим из условия, что вся накопленная при разгоне кинетическая энергия расходуется на преодоление момента сопротивления Мc, совершающего работу Ac=Мc·φ , т.е. =Мc·φ откуда φ = Начальные параметры для участка торможения соответствующие положению i= 1, частично являются известными. Так из процесса разгона получены φ 1, ω 1, 1. При переходе к торможению имеет место разрыв функции ускорения. Новое значение ускорения, соответствующее началу участка торможения, равно а 1=-Fc 1/m. Параметры движения в промежуточных положениях участка торможения при i=2 , 2 1 определяется следующим образом: φi=φi-1 &Del a;φ ωi= i= i-1 &epsilo ; i= &epsilo ; cp= Быстродействие на участке разгона будет равно Тр= 1, а на участке торможения Т = 2 1- 1 Алгоритм решения задачи 3.1. Исходные данные (ввод): I0, M0, Mc, φp, 3.2. φ1=0, ω1=0, 1=0, &Del a;φp=φp/ 3.3. Md1=M0 l (φ1 1) 1 3.4. Для первого положения, &epsilo ; 1= 3.5. Для остальных положений при i= 2 , , 1 3.5.1. φi=φi-1 &Del a;φp 3.5.2. Mdi=M0 l (φi 1) i 3.5.3. i вычисляется по формуле трапеций: i = 3.5.4. ωi= 3.5.5. 3.5.6. i= i-1 3.5.7. &epsilo ; i= 3.6. Вывод параметров движения для разгона при i=1 , , 1 3.6.1. Вывод i, φi, ωi, &epsilo ; i, i 3.7. Вывод быстродействия для участка разгона Тр= 1 Для участка торможения алгоритм имеет следующий вид: 3.8. φ = 3.9. &epsilo ; 1=-Mc /I0 3.10. &Del a;φ =φ / 3.11. Для положений при i= 2, ,2 1 3.11.1 φi=φi-1 &Del a;φ 3.11.2. ωi= 3.11.3. 3.11.4. i= i-1 3.11.5. &epsilo ; i= 3.12. Вывод параметров движения для торможения при i= 1, ,2 1 3.1
2.1. Вывод i, φi, ωi, &epsilo ; i, i 3.13. Вывод быстродействия для участка торможения Т = 2 1- 1 Схема алгоритма решения задачи 5. Таблица идентификаторов Математическое обозначение I0 M0 Mc &Del a;φp φ φp φ Идентификатор I0 M0 Mc dfp fi fip fi Математическое обозначение &Del a;φ i &epsilo ; ωcp i p Md1 Md C Идентификатор df i b wcp i p Md1 Md C 6. Текст программы program kurs; {Курсовая работа студента Лабоцкого Д.В.} {Исследование вращательного движения вала Вариант 13} uses cr ; ype Big=array of real; var Md,fi,w, ,b,i :Big; ,i :i eger; fe: ex ; C,Mc,I0,Wcp,fip,dfp,fi ,df , p, ,M0:real; begi clrscr; wri el (fe,' ':15,'Определение параметров вращательного движения', ' тела'); wri el (fe); wri el (fe, ' ':40,' Лабоцкий Д.В.'); wri el (fe); wri el (fe, ' ':30,'Вариант 13'); wri el ('Введите исходные данные'); wri e('Момент инерции тела равен I0= ');readl (I0); wri e('Коэффициент для движущего момента равен М0= ');readl (M0); wri e('Момент сопротивления равен Мc= ');readl (Mc); wri e('Угол разгона fip= ');readl (fip); wri e('Количество интервалов разбиения = ');readl ( ); wri el ('Исходные данные занесены в файл результатов'); wri el (fe); wri el (fe,' ':25,'Исходные данные'); wri el (fe); wri el (fe,' ':10,'Момент инерции тела равен I0= ',I0:5:2,' кг/м2'); wri el (fe,' ':10,'Коэффициент движущего момента М0= ',M0:5:2,' нм'); wri el (fe,' ':10,'Момент сопротивления Мc= ',Mc:5:2,' нм'); wri el (fe,' ':10,'Угол разгона fip= ',fip:5:2,' рад'); wri el (fe,' ':10,'Количество интервалов разбиения = ', :2); dfp:=fip/ ; fi 1) sqr (fi-Mc)/I0; for i:=2 o ( 1) do begi fi); i :=sqr ((2/I0) (I0 sqr(W:= - ; wri e(fe,' ':10); for i:=1 o 57 do wri e(fe,' ');wri el (fe); wri el (fe,' ':10,'I',' ':10,'I',' ':10,'I',' ':16,'I',' ':16,'I'); wri el (fe,' ':8,' I fi I '); wri el (fe,' ':10,'I',' ':10,'I',' ':10,'I',' ':16,'I',' ':16,'I'); wri e(fe,' ':10); for i:=1 o 57 do wri e(fe,'-');wri el (fe); for i:=1 o 1 do wri el (fe,' ':7,i:2,' I',' ',fi:7:3,' I',' ', :7:3,' I'); wri el ('Произведен расчет параметров разгона'); fi :=(I0 sqr(W:=-Mc/I0; df :=fi / ; for i:= 2 o (2 1) do begi fi)/2)-(Mc (fi (fi) e d; for i:= 1 o (2 1) do wri el (fe,' ':7,i:2,' I',' ',fi:7:3,' I',' ', :7:3,' I'); wri el ('Произведен расчет параметров торможения'); wri e(fe,' '); for i:=1 o 60 do wri e(fe,' '); wri el (fe); wri el (fe); := ; wri el (fe,' Быстродействие для угла разгона равно p= ', p:7:3,' сек'); wri el (fe,' Быстродействие для угла торможения равно = ', :7:3,' сек'); close(fe); wri el ('Результаты вычислений занесены в файл kurs-13v.rez'); repea u il keypressed e d. 7. Распечатка результатов. Определение параметров вращательного движения тела Лабоцкий Д.В. Вариант 13 Исходные данные Момент инерции тела равен I0= 2.50 кг/м2 Коэффициент движущего момента М0= 15.50 нм Момент сопротивления Мc= 10.00 нм Угол разгона fip= 0.20 рад Количество интервалов разбиения = 10 I I I I I I fi I I I I I I 1 I 0.000 I 0.000 I 2.200 I 0.000 I 2 I 0.020 I 0.299 I 2.232 I 0.134 I 3 I 0.040 I 0.425 I 2.280 I 0.189 I 4 I 0.060 I 0.522 I 2.308 I 0.2
Мышлением искания я называю такое, когда человек не предуказывает конечной цели своих исканий и определяет направление движения плоскости сознания в каждый момент мышления в ту сторону, куда тяготеют гармонические связи элементов, объемлемых плоскостью сознания в данный момент Обратимся сначала к исследованию мышления направления. Имея в первоначальный момент мышления систему А, он, ставя себе некоторую цель X, непосредственно ощущает некоторую между ними связь в большей или меньшей совокупности дифференциальных аспектов. Формулирование этих аспектов составляет первый этап мышления. После этого человек начинает синтезировать и связывать во единое целое все эти дифференциальные тяготения. Благодаря этому, он, во-первых, приближается к системе X в плоскости, проходящей через обе системы, а, во-вторых, он поднимается над ними пропорционально степени синтезирования. Плоскость сознания, обнимая этот частный синтез, координирует в метафизическом пространстве некоторую новую точку В. Утверждение этого синтеза и есть второй этап мышления
1. Привчання собак до пошуку та виявлення речей людини на ділянці місцевості
2. Загальна характеристика фінансової основи організації діяльності місцевих рад
3. Методи діагностування мікропроцесорних систем керування
5. Використання діаграм при обробці табличної інформації
9. Помножувач частоти великої кратності міліметрового діапазону з малими втратами
10. Вільні економічні зони в Україні та міжнародний досвід їх створення
11. М.О. Скрипник - видатний діяч України
13. Механізм дії високого тиску і температури на деякі мікроорганізми та вітаміни
14. Міжнародний досвід юридичної відповідальності аудиторів перед третіми особами
15. Вражаючі дії ядерної, хімічної зброї
16. Адміністративно-правове регулювання діяльності органів місцевої міліції
17. Міжнародний досвід правового регулювання електронної торгівлі
18. Правові основи надання та виплати соціальних допомог сім’ям з дітьми в Україні
19. Служба міліції по охороні, триманню і конвоюванню затриманих та взятих під варту осіб
20. Дієслівна синонімія в творчості Г. Тютюнника
25. Культура як підґрунтя гармонізації протиріч між людиною і природою
26. Дієслівна синонімія у творах Ольги Кобилянської
27. Литература ХVIII века: М.В. Ломоносов, Д.И. Фонвизин, А.Н. Радищев
29. Діагностика та комплексне лікування місцево-поширеного раку щитоподібної залози
32. Місце віртуальної СКТ-цистоскопії в діагностичному алгоритмі раку сечового міхура
36. Міжнародна фінансово-інвестиційна діяльність
37. Міжнародний досвід регулювання соціально-трудових відносин
42. Досвід роботи вчителя фізичної культури Кобеляцької ЗОШ І-ІІІ ст. №2 ім. О. Гончара Золотухіна О.В.
43. Методика діагностики особистості і міжособистісних відносин підлітків та юнаків
44. Особливості психокорекції сімейних взаємовідносин між батьками та дітьми-підлітками
45. Парки Діснея як туристичні центри. Їх роль для розвитку міжнародного туризму
46. Пізнання миру: від міфу до експерименту
47. Діяльність озер та боліт у формуванні мінеральних ресурсів
48. Світовий досвід і міжнародне співробітництво у сфері охорони навколишнього природного середовища
49. Нульовий дім. Використання енергії припливів
52. Создание Вселенной или большой взрыв
53. Исследование движения центра масс межпланетных космических аппаратов
57. Геодезия и картография. Создание топографических карт и планов масштаба 1:5000
58. Создание топографического плана местности
60. Місцеві органи самоврядування (Местные органы самоуправления)
61. Создание и регистрация Культурного фонда "Наследники Гейне"
62. Эволюция английского парламентаризма в 19-м - начале 20-го века
63. Движение Сопротивления в Дании и Норвегии
64. Партизанское движение на Смоленщине в годы Великой Отечественной войны
66. Общественная жизнь при Николае I
67. Создание советской судебной системы
68. Создание Балтийского флота
69. Политические воззрения Сперанского М.М.
73. Устав муниципального образования и его роль в М.С.У.
74. Правовое регулирование договоров в сфере создания и передачи исключительных авторских прав
76. Raskolnikov and Svidrigailov: on the brink of suicide. Ф.М. Достоевский, Преступление и наказание
77. Перевод авторских неологизмов в трилогии Д.Р.Р. Толкиена "Властелин колец"
78. Библиофильское издание "Живописная Россия" М.О.Вольфа
80. Сравнительный анализ портретов Ф.И Шаляпина. Работы Б.М Кустодиева и К.А Коровина
81. Великий график Добужинский М.В.
82. М.В. Ломоносов
84. Еретические движения 14-15 вв.
85. Общественное движение "Просвещение"
89. Елецкие пейзажи в творчестве М.М. Пришвина
90. Роль моральной оценки в характеристике героев "Тихого Дона" М. А. Шолохова
91. Тематическое многообразие лирики М. Ю. Лермонтова
92. Лица серебряного века. М.И. Цветаева
93. Как соотносятся в романе М. Булгакова "Мастер и Маргарита" милосердие, справедливость и всепрощение?
94. Психологизм в творчестве Ф.М. Достоевского
95. Нравственные проблемы общества в современной литературе (Русские люди в рассказах В.М. Шукшина)
97. Судьба доктора Сартанова в романе В. Вересаева "В тупике". История создания и публикации романа
98. Новые подходы к рассмотрению личности Печорина (М.Ю. Лермонтов "Герой нашего времени")
99. "Герой нашего времени" М.Ю. Лермонтова. Нравственно психологический роман (его особенности)