Дипломная работа: Собственные колебания пластин

,

.

Найдем решение задачи при других граничных условиях.

Итак, для нахождения функции , характеризующей прогиб мембраны мы должны решить уравнение колебаний мембраны (2.2.1) при заданных начальных условиях

(2.2.4)

и граничных условиях

(2.2.5)

.

(2.2.6)

????? ?????? ??????? ??????? ?????. ????? ???????

(2.2.7)

? ?? ????? ???????????? ????. ??????????? ????????? ??????? ? ????????? (2.2.1) ?, ??????? ??? ????? ????????? ?? (??? ???? ?? ?? ?????? ???????, ?. ?. ), ????????

.

Чтобы функция (2.2.6) была решением уравнения (2.2.1), равенство (2.2.7) должно удовлетворяться тождественно, т.е. для любых значений переменных , , . Правая часть равенства (2.2.7) является функцией только переменных ( x , y ) , а левая – только t . Фиксируя, например, некоторые значения x и y и меняя t (или наоборот), получаем, что правая и левая части равенства при изменении своих аргументов сохраняют постоянное значение, пусть оно равно .

(2.2.8)

,

где - постоянная, которую для удобства последующих выкладок берем со знаком минус, ничего не предполагая при этом о ее знаке.

(2.2.9)

?? ??????????? (2.2.8) ???????? ?????????? ???????????????? ????????? ??????? ??????? ??? ??????? :

,

а для функции следующую краевую задачу:

(2.2.10)

Таким образом, сама задача о собственных значениях состоит в решении однородного уравнения в частных производных при заданных граничных условиях. Снова применим метод разделения переменных. Пусть

(2.2.10)

? ?? ????? ???????????? ????. ??????????? ????????? ??????? ? ????????? ?, ??????? ??? ????? ????????? ?? , ???????? ??? ? ????

.

Правая часть равенства (2.2.10) является функцией только переменной y , а левая – только x . Фиксируя, например, некоторые значения x и меняя (или наоборот), получаем, что правая и левая части равенства при изменении своих аргументов сохраняют постоянное значение, пусть оно равно .

Тогда из данного соотношения получаем два однородных дифференциальных уравнения второго порядка:


1.

2.


где и - постоянные разделения переменных, причем . При этом граничные условия для и вытекают из соответствующих условий для функции .

,

,

,

.

Получаем следующие одномерные задачи на собственные значения:


(2.2.11)

(2.2.12)


К-во Просмотров: 338
Бесплатно скачать Дипломная работа: Собственные колебания пластин