Công nghệ cơ khí hay kỹ thuật cơ khí là ngành ứng dụng các nguyên lý vật lý để tạo ra các loại máy móc và thiết bị hoặc các vật dụng hữu ích.
1DAO ĐỘNG NGẪU NHIÊN - ĐỘNG LỰC HỌC THỐNG KÊTác động bên ngoài lên LHM di động:- Lực cản của các bộ phận làm việc;- Mặt đường (đồng) không bằng phẳng;- Lực quán tính chưa cân bằng từ động cơ.XĐ,Ng.nhNg. nh0,5 – 20 HzXĐ 25 – 50 kHzNhiệm vụ nghiên cứu động lực học:1. Xây dựng sơ đồ (mô hình) tính toán;2. Lập ph/trình vi phân c/đ của hệ (liên hệ các tín hiệu ở cửa vào và ra);3. Xác định các đặc trưng của tín hiệu ở cửa vào và ra;4. Tổng hợp hệ thống theo yêu cầu nghiên cứu động lực học: - Phân tích và tổng hợp hệ thống nhằm làm giảm tối đa ảnh hưởng xấu;- Sao chép đường cong mặt đồng.Chương 4F1(t)F2(t)F3(t)X1(t)X2(t)X3(t)H(s) 2 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN củaLÝ THUYẾT XÁC SUẤT VÀ HÀM NGẪU NHIÊN1. Đại lượng ngẫu nhiên.Sự kiện: hiện tượng xẩy ra (kết quả có thể có) của thí nghiệm;Sự kiện tất yếu: sk nhất định xẩy ra;Sự kiện không thể có : sk nhất định không xẩy ra;Sự kiện ngẫu nhiên: sk lấy giá trị số là đại lượng ngẫu nhiên(ĐLNH)2. Tần suất, xác suất.Tần suất sk G bằng ;NγN - số thí nghiệm;γ - số lần xuất hiện sự kiện G∞→Ntần suất xác suất ( P ). 33. Quá trình ngẫu nhiên – Hàm ngẫu nhiên. (QTNN – HNN)Quá trình (vật lý) được khảo sát biến đổi ngẫu nhiên phụ thuộc một (một số) thông số (thời gian, toạ độ, . . .).Ký hiệu:QTNN: X(t), Y(t)thể hiện [giá trị có thể của X(t), Y(t)]: x(t), y(t).Nhiệm vụ cơ bản của LT các QTNN: tìm các đặc trưng thống kê liên hệ các thể hiện khác nhau của nó khi diễn tả cùng một hiện tượng.4. Hàm phân bố xác suất – hàm mật độ xác suất.N - số lớn các thể hiện của một quá trình ngẫu nhiên.n1 - số thể hiện có giá trị nhỏ hơn x1 ở thời điểm t1.N đủ lớnNn1hằng số = P[X(t1) < x1]Hàm phân bố (xs) hai chiều của QTNN:F1(x1,t1) = P[X(t1)<x1]Hàm phân bố (xs) một chiều của QTNN:F1(x1,x2,t1,t2) = P[X(t1)<x1,X2(t2)<x2]( 1 )( 2 ) 4Hàm phân bố (xs) n chiều của QTNN:F1(x1,x2, .,xn,t1,t2, .,tn) = P[X(t1)<x1,X2(t2)<x2…X(tn)<xn]( 3 )Nếu các hàm phân bố xs có đạo hàm theo x1, x2,…, xnMật độ xác suất n chiều:),(W),(1111111txxtxF=∂∂( 4 )Mật độ xác suất một chiều:), .,,, .,(W .), .,,, .,(2121n212121nnnnnntttxxxxxxtttxxxF=∂∂∂∂X(t), Y(t) – hai quá trình ngẫu nhiên có liên hệ thống kêMật độ phân bố xác suất đồng thời:F1(x1,y2,t1,t2) = P[X(t1)<x1,Y2(t2)<y2]5. Tính chất dừng của quá trình ngẫu nhiên.), .,,, .,(W), .,,, .,(W11n11nττ++=nnnnttxxttxx( 5 )Tính chất ECGOĐICH: mọi thể hiện có cùng những tính chất thống kê. 56. Các momen phân bố, kỳ vọng toán, phương sai, hàm tương quan.Momen hạng n:∫∫+∞∞−+∞∞−=nnnnnndxdxttxxxxtttm .), .,,, .,(W ), .,,(111n121(6)Momen hạng nhất (kỳ vọng toán)[ ])(),(W)(1111111tXMdxtxxtm==∫+∞∞−(7)Momen hạng hai:∫∫+∞∞−+∞∞−=212121221211),,,(Wx),( dxdxttxxxttm(8)QTNN dừng[ ]xmdxxxtXM==∫+∞∞−)(W(1(hằng số) (9)Hàm ngẫu nhiên trung tâm hoá:)()()( tmtXtXx−=∗ 6Phương sai[ ]{ }[ ]∫+∞∞−−=−== dxtxtmxtmtXMttBxxx),(W)()()()()(122σ(10)QTNND:==)()(2ttBxσhằng số.)(txσ- quân phương sai lệch (độ lệch tiêu chuẩn).Hàm tương quan[ ][ ]{ })()()()(),(221121tmtXtmtXMttKxxx−−=(11)QTNND;)( constmtmxx==),(21ttKxchỉ phụ thuộc12tt −=τHàm tương quan lẫn nhau của X(t) và Y(t):∫ ∫+∞∞−+∞∞−−−=2121221),,(W))(()( dxdxxxmxmxKxxxττ(12)∫ ∫+∞∞−+∞∞−−−=2121212221121,),,,()]W(t)][(([),( dydxttyxmytmxttKyxyx(13) 7QTNND, EcgođichKỳ vọng toán:xTTTmdttXTtX ==∫+−∞→)(21lim)((14)7. Mật độ phổ.QTNND, Ecgođich :∫∫∞+∞∞−==oxxxdKdKSτωττττωωτcos)(2e)()(j-(16)Hàm tương quan:(15)∫+−∞→+=TToTxdtttXTK )(X)(21lim)(oττ∫+∞∞−=τωπτωτdeSKjxx)(21)((17)Nếu mx = 0∫+∞∞−==ωωπdStXBx)(21)()0(2(18)⇒=−βττταcos)( eKo;22)(42422mamSo+++=ωωωαωm2=α2+β2a=α2-β2 88. Phân phối chuẩn.W(x)xax1x2222)(.21W(x)σσπaxxe−−=(20)∫+∞∞−=1W(x)dx[ ]−Φ−−Φ==≤≤∫σσaxaxxXxPxx122121W(x)dx(21)Hàm Gaosơ (hàm phân phối chuẩn)dyeyu20221(u)−∫=Φπ(22)(được cho trong bảng)Hàm NN có phân phối chuẩn: tập hợp hữu hạn tổ hợp tuyến tính ĐLNN: phân phối chuẩn biến đổi tuyến tính. 99. Các đặc trưng cơ bản của hệ ĐLH: hàm số truyền (HST) và hàm số chuyển tiếp xung (HSCTX).);()()()()()(1)(1212111tFxpatxpatxpatnn=+⋅⋅⋅++);()()()()()()(2211tFxpatxpatxpantnnnnn=+⋅⋅⋅++. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ijijijijcpbpmpa ++=2)(vớidtdp =Xét chuyển động của một điểm x1(t) = x(t) do F1(t) (các lực khác bằng không). Khử x2(t),…,xn(t), hệ một ptvp:)()()()( tFpNtxpQ=(23);)(111 onnnnapapapapQ++⋅⋅⋅++=−−;)(111 ommmmbpbpbpbpN++⋅⋅⋅++=−−Toán tử Laplaxơ với đkbđ “hệ đứng im”)()()()( sFsNsxsQ=HST:01110111)()()(asasasabsbsbsbsFsxsHnnnnmmmm++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++==−−−−(24)(25) 10HST phức (HSTP)01110111)()()()()()()(aiaiaiabibibibiHnnnnmmmm++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++=−−−−ωωωωωωω(26)tieiHtxωω)()(=(27)Có kể đến điều kiện ban đầu:tieiHtxtixωωω)()(),(0+=x0(t) - lời giải tổng quát khi vế phải hệ ptvp bằng không.HSCTX∫+∞∞−=ωωπωdeiHthti)(21)(∫+∞∞−−= dtethiHtiωω)()( [...]... y (t ) + 3aσ y (t ) ≤ ; nc ∗ ∗ 23 2 Dao động bình ổn do tải trọng ngẫu nhiên dừng Xét dao động của rơmooc chạy trên mặt đường ngẫu nhiên l φ O h v k c - Rơmooc di chuyển với vận tốc không đổi v - Điểm O móc nối với ô tô coi là có độ cao không đổi - Dao động của rơmooc: quay quanh điểm O - N/c ảnh hưởng của mặt đường với các vận tốc v khác nhau P/t vi phân dao động của rơmooc quay quanh O: h 2 2 h (1)... tính đàn hồi lò xo, bánh máy kéo T-40 1 Lò xo giảm xóc cầu trước; 2 Bánh trước; 3 Bánh sau 17 Dao động của ô tô vận tải trong mp thẳng đứng dọc z z1 z2 M,J - khối lượng, momen qt của kh lg trên lò xo; ρ – bán kính quán tính; ′ ′ k1, k 2 - độ cứng cặp lò xo M,J α B A trục trước, sau; c1,c2 - hệ số cản ở cặp x1,2 ′ c1 k1 ′ c2 k2 giảm chấn trục q1,2 trước, sau; k1 m1 k2 m2 k1,k2 - độ cứng của 2 a b bánh... P1,R1,P2,R2,Px,Rx - lực đàn hồi, lực cản dao động trong cặp bánh trước, sau và lò xo; δ1, δ 2,δ x , δ1 , δ2 , δ x - biến dạng và vận tốc biến dạng của bánh 13 trước, sau và lò xo tính từ vị trí cân bằng tĩnh z1 = q1 − δ1; z 2 = q2 − δ 2 ; z3 = z1 − δ x = q1 − δ1 − δ x ; P = δ1k1; R1 = δ1 c1; P2 = δ 2 k 2 ; R2 = δ 2c2 ; Px = δ x k x ; Rx = δ c c x ; 1 Phương trình vi phân chuyển động của máy kéo (1)... mb ε M A mb 1 a2 1 = + ; MA - khối lượng M quy đổi về A (cầu trước) (15) MA J M 15 ε = 1 – cầu trước, cầu sau dao động độc lập 1 1 δ1 = ( Px + Rx − P − R1 ) + q1; δ2 = − ( P2 + R2 ) + q2 ; 1 mb MB = 1 ( P + R ) − 1 + 1 ( P + R ); x δx 1 1 x M mb mb A Đường đặc tính đàn hồi của bánh máy kéo 1 1-3 8 1 Áp lực hơi p = 0,8kG/cm2 2 Áp lực hơi p = 1,2kG/cm2 P,kG 500 400 1... 10,2 MPa 31 Dầm công xôn gồm 2 thanh chữ I №10 (Ix=1,98.1 0-6 m4 và Wx=3,97.1 0-5 m3) có mang động cơ được xem là chất điểm khối lượng m = 300kg, bỏ qua khối lượng dầm Xác định quân phương sai lệch của ứng suất cực đại trong dầm khi ngàm có dao động ngẫu nhiên thẳng đứng, dừng với mật độ phổ: 20 m S yo (ω ) = O 2π (10 2 + ω 2 ) z y Hệ số cản dao động: c=5:104kg/s c 2m PTVP dao đg của chất điểm m: 2 2 ... ωo + 25v ω0 + 5v Jo Jo 28 2 ; h β1 Lực kích động ngẫu nhiên có mật độ phổ S = ⋅ F 2 2 tác động lên khối lượng gắn trên dầm đàn 2π ( β 2 + ω ) F hồi có chiều dài 2l Xác định phương sai của gia tốc của kh lg m biết: y m b m = 10kg ; l = 0,5m; E = 200GPa; c = 2000kgs / m; β1 = 105 N 2 / s; c β 2 = 100 1 / s; b = 20mm; h = 50mm l l PTVP chuyển động của m: + y m + cy + ky = F ; (1) y ... a3iω + a4 2 = aob3 b0 (−a1a4 + a2 ) − a0 a3b1 + a0 a1b2 + (a0 a3 − a1a 2 ) a4 2 2a0 (a0 a3 2 + a1 a4 − a1a2 a3 ) 2π 12 Dao động của máy kéo trong mặt phẳng thẳng đứng dọc z2 z3 M,J - khối lượng, momen qt của khối lượng trên lò xo; B M,J mb – kh lg của cặp bánh trước; α A C q1,q2 - độ cao mặt đg ở điểm z1 Px Rx tiếp xúc với bánh trước, sau; α, z – ch vị góc và ch vị thẳng P2 R2 đứng của khung MK tính... của ứng suất uốn cực đại: σ σ σ max = M = 29219 N / m 2 = 29,2 MPa; Wx 34 Một máy kéo bánh chuyển động với vận tốc không đổi v trên mặt đường có trắc diện là một quá trình ngẫu nhiên dừng với αv mật độ phổ: S q (ω ) = 2 2 2 β v +ω α, β – các hệ số của hàm tương quan của mặt đường Ký hiệu: M - khối lượng của phần trên lò xo của máy kéo; J=Mab – momen q tính đối với trục đi qua trọng tâm và vuông góc với... m c 2 +∞ β1 ( β 2 + ωo ) 1 2 m σ y = Dy = = 29m 2 / s 4 ; 2π −∫ c 2 2 ∞ 2m β 2 + ωo + β 2 c m Xác định phương sai của phản lực gối tựa và ứng suất cực đại trong dầm (1) lực đàn hồi do dầm tác dụng lên m : P = − m − cy + F = ky; y Do đối xứng, phản lực gối tựa R = 0,5 P = 0,5ky; Mật độ phổ của R: S R (ω ) = 0,25k 2 S y (ω ); 30 0,25k 2 S R (ω ) = ; c c 2 2 2m 2 (iω )3 + ( + β 2 )(iω... ngang giữa trọng tâm MK và các tâm bánh trước và bánh sau; mb - khối lượng cặp bánh trước; k1,c1,k2,c2,kx,cx – độ cứng và hệ số giảm chấn của cặp bánh trước, bánh sau và lò xo giảm xóc cầu trước Theo điều kiện J = Mab ⇒ ε = J = 1 Mab cầu trước và cầu sau của MK dao động độc lập, mô hình dao đg của MK tách thành 2 mô hình độc lập, hệ PTVP dao động của MK cũng tách thành 2 hệ độc lập 35 1 mb = P + R1 . 1DAO ĐỘNG NGẪU NHIÊN - ĐỘNG LỰC HỌC THỐNG KÊTác động bên ngoài lên LHM di động: - Lực cản của các bộ phận làm việc ;- Mặt đường (đồng) không bằng phẳng ;- Lực. hệ thống theo yêu cầu nghiên cứu động lực học: - Phân tích và tổng hợp hệ thống nhằm làm giảm tối đa ảnh hưởng xấu ;- Sao chép đường cong mặt đồng.Chương