Ограничения обусловленные

Каждому кинематическому ограничению соответствует некоторая реакция. Так, например, реакциями, соответствующими внешним ограничениям (1.2), являются вертикальные силы в сечениях х = 0 и ,t = / и момент в заделке в сечении x = Q. Заметим, что работа любой из этих реакций на произвольном кинематически допустимом смещении равна нулю. В дальнейшем предполагается, что все кинематические ограничения, наложенные на конструкцию, в этом смысле не могут быть источниками образования работы. Реакции, соответствующие внутренним ограничениям, будут рассмотрены в конце разд. 1.2.

Эти три условия выполняются далеко не всегда, и механика изучает методы, с помощью которых законы, полученные для систем, удовлетворяющих этим условиям, могут быть использованы и в тех случаях, когда какое-либо из этих условий не выполняется. Как мы уже видели выше, предположение о том, что время не зависит от пространства и материи и что пространство является евклидовым, однородным и изотропным, сделало невозможным рассматривать причины такого важнейшего явления материального мира, как взаимодействие материи, и заставило в рамках этой простой модели искать для описания взаимодействия «обходные пути» —ввести понятие о дальнодействии. Тот же прием используется в механике, если условия 1° —3° не выполнены: помимо сил, возникающих при выполнении условий 1° — 3°, в этих случаях вводятся дополнительные силы, которые подбираются так, чтобы скомпенсировать нарушение условий 1° — 3° и распространить законы механики на случай, когда не все эти условия выполняются. Так, например, поступают в механике для того, чтобы распространить ее законы на случай, когда изучается движение относительно неинерциальных систем отсчета. Аналогичным образом изучается движение системы, материальный состав которой меняется во время движения. Этот же прием используется иногда и для исследования движений в тех случаях, когда в пространстве существуют ограничения, наложенные на координаты

Определение подвижности кинематических цепей и механизмов ранее производили лишь с учетом геометрических связей по формулам акад. П. Л. Чебышева, проф. А. П. Малышева и др. Однако эти формулы не во всех случаях обеспечивают верные результаты, так как не учитывают действующие силы, пассивные связи, общие ограничения, наложенные на движения звеньев, наличие изменяемых по длине звеньев и другие факторы.

СВЯЗИ МЕХАНИЧЕСКИЕ — ограничения, наложенные на положение или движение в пространстве рассматриваемой механической системы. С. м. обычно осуществляются посредством каких-либо тел (напр., нити или стержня, на к-ром подвешено рассматриваемое тело; шарниров, скрепляющих звенья механизма; подшипников и т. п.). Несвободную механич. систему можно рассматривать как свободную, движущуюся под действием всех приложенных к ней сил, включая реакции связей. Напр., при перемещении тела по шероховатой плоскости С. м. можно полностью учесть, прикладывая к телу силу, равную реакции плоскости, касательная составляющая к-рой представляет собой силу трения.

Кинематические ограничения, наложенные на перемещения точек модели, качественно характеризуют степень стеснения при совместном деформировании структурных элементов. Отметим, что наложение этих ограничений не единственно. Если предположить однородность поля перемещений по нормали к граням каждого структурного элемента в любом сечении куба (см. рис. 5.2), то для растяжения-сжатия модели получим завышенные характеристики жесткости. При этом расчет усложнится на порядок: вместо 27 уравнений получим 81. Аналогичная модель трехмерноармированного материала была рассмотрена в работе [121]. Расчет констант для нее проводили методами теории упругости с наложением упомянутых выше кинематических условий на гранях каждого элемента. Решение граничной задачи методом конечного элемента

На самом деле мы просто угадали вид деформации. Кинематические ограничения, наложенные на деформацию, столь определенно подсказывают соответствующие геометрические соображения, что обычно оказывается возможным угадать правильное решение, и это обстоятельство частично подтверждает силу общей теории. Мы знаем, что можно построить статически допу-

Из полученных условий симметрии (96) следует, что число независимых постоянных в формулах (95) уменьшается до 11. Без потери общности можно установить ограничения, наложенные на эти независимые постоянные, исследуя частный случай орто-тропного материала. Анализ данного частного случая позволяет нам, как и в разд. II, Г, 1, установить, что постоянные, характеризующие влияние слагаемых, являющихся нечетными функциями от напряжения о6, должны равняться нулю:

т. е. установить экстремальное значение этой функции и определить проектные переменные. Под оптимальным состоянием можно понимать минимальный вес, минимальную стоимость и т. д. Ограничивающими условиями могут быть не-разрушаемость, непоявление нежелательных деформаций и др. Обычно ограничивающие условия представляют собой ограничения, наложенные на диапазоны изменения проектных переменных.

внешних условий, так и вследствие сложности систем. Поэтому оптимизация осуществляется в процессе работы системы, т. е. система становится самонастраивающейся. При этом блок оптимизации ищет максимум или минимум функции h (q-L, qz,..., qn), имея в виду определенные ограничения, наложенные на вариации параметров (рис. 8).

Необходимые условия могут быть получены при анализе конкретных схем механизмов, как некоторые ограничения, наложенные на инерционные параметры и параметры жесткости. При этом условие (43.4) должно выполняться непременно, а неравенство

Полученные результаты справедливы, если звено 2 нагружено только силой тяжести. Однако звенья механизмов с упругими связями находятся под действием не только постоянных или плавно меняющихся внешних сил, но также и под действием сил упругих связей. Как правило, система сил, действующих на механизм с упругими связями, и ограничения, наложенные на относительное движение его звеньев, таковы, что они исключают возможность вращения цапфы рассматриваемого звена относительно подшипника. Именно тогда между элементами кинематических пар возникает скольжение. При этом определенный нами момент сил трения перестает быть условным и, вызывая дополнительную деформацию упругих связей, становится причиной увода механизма.

Для увеличения чувствительности преобразователей Холла необходимо уменьшить их толщину. Однако при этом существуют ограничения, обусловленные как технологическими трудностями получения тонких образцов, так и тем, что при малых толщинах растет рассеивание носителей заряда на поверхности, что приводит к снижению их подвижности. Эти трудности могут быть уменьшены применением полевого эффекта для изменения толщины полупроводника. При помещении любого полевого транзистора в поперечное магнитное поле в его канале возникает электрическое поле Холла, как и в полупроводниковом стержне с двумя омическими контактами на концах. Полевой магнитотранзистор отличается от обычного лишь тем, что в его канале имеются дополнительные боковые омические контакты для вывода ЭДС Холла. Чувствительность кремниевых МДП-магнитотранзисторов с каналом р-типа при токе 0,1 мА равна 400 В/(А-Тл), что в 5 - 10 раз выше чувствительности преобразователей Холла из аналогичного материала.

Для увеличения чувствительности преобразователей Холла необходимо уменьшить их толщину. Однако при этом существуют ограничения, обусловленные как технологическими трудностями получения тонких образцов, так и тем, что при малых толщинах растет рассеивание носителей заряда на поверхности, что приводит к снижению их подвижности. Эти трудности могут бьпъ уменьшены применением полевого эффекта для изменения толщины полупроводника. При помещении любого полевого транзистора в поперечное магнитное поле в его канале возникает электрическое поле Холла, как и в полупроводниковом стержне с двумя омическими контактами на концах. Полевой магнитотранзистор отличается от обычного лишь тем, что в ею канале имеются дополнительные боковые омические контакты для вывода ЭДС Холла. Чувствительность кремниевых МДП-магнитотранзисторов с каналом /т-типа при токе 0,1 мА равна 400 В/(АТл), что в 5 - 10 раз выше чувствительности преобразователей Холла из аналогичного материала.

Полноразмерные (по размаху) обшивки крыла самолета F-100 были изготовлены из эпоксидного боропластика таким образом, чтобы обеспечить их взаимозаменяемость с металлическими, представляющими собой неразборную жесткую конструкцию. Расчет обшивок из композиционного материала проводили с использованием тех же критериев, что и для металлических (алюминиевых) аналогов. Некоторые конструктивные ограничения, обусловленные таким подходом, показаны на рис. 7.

ских балансов еще одной ступенью — балансом полезной энергии (т. е. пригодной для полезного использования потребителями в ее конечном преобразованном виде). Следует, однако, помнить, что даже при введении указанных выше усовершенствований энергетические балансы все же имеют ограничения, обусловленные возможностями широты охвата данных и качества исходного статистического материала.

Автоматизация машин, создание полуавтоматов, автоматов и их комплексов снимают любые ограничения, обусловленные возможностями человека как непосредственного участника технологического процесса. Отсюда — ог-

При назначении комбинированных норм точности стандартами установлены ограничения, обусловленные взаимосвязью параметров конических колес.

Ограничения, обусловленные уровнем производства

Ограничения, обусловленные методом проектирования

Ограничения, обусловленные структурой, позволяют для каждого метода обработки разработать ограниченное число принципиальных компоновок, соответствующих структурной формуле, помещенной в каждой клетке, и охватить этими несколькими 'Принципиальными компоновками множество схем обработки, присущих данной структурной клетке.

На термодинамические, расходные и конструктивные параметры установки налагаются ограничения, обусловленные физически возможными и технически реализуемыми состояниями энергоносителей и конструкций с учетом изменения характеристик материалов и энергоносителей в процессе эксплуатации. Указанные ограничения вводятся в математическую модель теплоэнерге-

Как известно, длина канала МГД-генератора имеет верхнее и нижнее ограничения, обусловленные: максимально допустимой величиной угла раскрытия, минимально допустимой поверхностью электродов, максимально допустимой величиной удельных тепловых потерь через стенки, размерами магнитной системы и т. д. В соответствии с имеющимися в литературе оценками для канала МГД-генератора открытого цикла можно принять: верхнее ограничение Ж ss 30 л, нижнее ограничение X ш 10 м, оптимальное значение Хопт ~ 15—20 м.