ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
89
Компоненты векторов
( )
( )
( )
0
, ,
, ,
,
k
k
t x t x
t x
P P Q
соответствуют по-
рядку систем (4). Редукция системы уравнений в частных производ-
ных (8) к системе обыкновенных уравнений по времени осуществим с
помощью метода Галеркина. В качестве координатных функций по
пространственной координате
x
используем балочные функции в виде
( )
( )
[
]
( )
( )
[
]
1
2
( )
cos
ch
cos
ch
m
m
m
m
m
x C
s
s C
s
s
ψ
λ
λ
λ
λ
=
+
+
+
( )
( )
[
]
( )
( )
[
]
3
4
sin
sh
sin
sh
,
,
m
m
m
m
C
s
s C
s
s s x L
λ
λ
λ
λ
+
+
+
=
(10)
где
1 2 3 4
, , ,
C C C C
константы, которые находят из граничных усло-
вий. Координатные функции для различных граничных условий пред-
ставлены в табл. 1, соотношения для
,
m m
λ
σ
приведены в табл. 2.
В данной работе рассмотрены несколько типов граничных усло-
вий: Свободный — Свободный (С — С), Заделка — Свободный (З —
С), Свободно опертый — Свободно опертый (СО — СО), Заделка —
Свободно опертый (З — СО), Заделка — Заделка (З — З).
Таблица 1
Балочные функции для различных граничных условий
Тип граничных условий
Координатная функция
С — С
( )
( )
( )
( )
[
]
ch
cos
sh
sin
m
m m m
m
s
s
s
s
λ
λ
σ
λ
λ
+
+
З — С
( )
( )
( )
( )
[
]
ch
cos
sh
sin
m
m m m
m
s
s
s
s
λ
λ
σ
λ
λ
СО — СО
(
)
sin
m s
π
З — СО
( )
( )
( )
( )
[
]
ch
cos
sh
sin
m
m m m
m
s
s
s
s
λ
λ
σ
λ
λ
З — З
( )
( )
( )
( )
[
]
ch
cos
sh
sin
m
m m m
m
s
s
s
s
λ
λ
σ
λ
λ
Таблица 2
Параметры для вычисления балочной функции
Граничные условия Трансцендентное уравнение
λ
Формула для вычисления
σ
m
С — С
cos ch 1
λ
λ
=
ch cos
sh sin
m
m
m
m
λ
λ
λ
λ
З — С
cos ch 1 0
λ
λ
+ =
sh sin
ch cos
m
m
m
m
λ
λ
λ
λ
+
З — СО
t g th
λ
λ
=
ch cos
sh sin
m
m
m
m
λ
λ
λ
λ
З — З
cos ch 1
λ
λ
=
ch cos
sh sin
m
m
m
m
λ
λ
λ
λ