PIOTR BĄK JAKUB BŁACHOWICZ |
Laboratorium z mechaniki ogólnej |
||||
WM |
Gr.24 |
Ocena: |
Data: |
Podpis: |
|
Temat: Rozwiązywanie równań dynamicznych za pomocą metod numerycznych |
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami obliczeń równań dynamicznych (różniczkowych) metodami numerycznymi.
Wprowadzenie:
Równania różniczkowe są szeroko stosowane w dynamice oraz w innych dziedzinach nauk. Ze względu na ich rozpowszechnienie istnieje dużo metod rozwiązywania równań różniczkowych na maszynach cyfrowych. Metody numerycznego rozwiązywania równań różniczkowych można podzielić na kilka grup: jednokrotne, wielokrotne, różnicowe, typu Rungego-Kutty, której procedura rozwiązania napisana jest w Turbo Pascalu.
Zadanie
Przeprowadzić symulację ruch klocka pokazanego na rysunku - uwzględnić tarcie.
Zadanie wykonać wykorzystując procedurę całkowania równań różniczkowych rk4sys.pas.
Dynamiczne równanie ma postać
dla V>0 => mx” = -T-γx'
dla V=0 => mx” = 0
Jeżeli przyjmiemy oznaczenia:
y[1]=x' oraz y[2]=x to pierwsze równanie można zapisać w postaci układu równań:
f[1] = -(γ/m)*y[1]-μ*g
f[2] = y[1]
gdzie:
f[1] = dy[1] czyli (x”)
f[2] = dy[2] czyli (x')
Oznaczenia przyjęte w rk4sys.pas
x0 - wartość argumentu dla którego podano warunki początkowe
x1 - wartość argumentu dla którego poszukujemy rozwiązania y
n - liczba równań
y - macierz rozwiązań fun (funkcja pascalowska definiująca równania)
mh - minimalna wartość kroku całkowania
eps, eta - parametry formalne charakteryzujące dokładność rozwiązania
h - zmienny krok całkowania
fl - wartość logiczna 1
st - wartość logiczna, która informuje o błędach (powinna być 0)