* metoda bilansu sił i momentów (metoda Newtona) - wynika z zasady zmienności pędu i krętu
* metoda równań Lagrange'a II rodzaju
* metoda d'Alemberta
* zasada zachowania energii dla układu zachowawczego
Mamy jeszcze wiele innych metod. Metody energetyczne są metodami ogólniejszymi i często w tej samej postaci mogą być również stosowane w innych dziedzinach (chemia, fizyka).
Dalej dla układów o 1 stopniu swobody stosujemy najczęściej metodę bilansu sił i momentów.
Linearyzacja
W przypadku drgań, gdzie wartości kątów są niewielkie stosujemy uproszczenie: dla cpe(-8deg,8deg) sincp^tp cosq>=«l /gcp^cp Taką sytuację często nazywamy „małymi drganiami wokół położenia równowagi”.
Drgania swobodne układów o l stopniu swobody (drgania wywołane warunkami początkowymi)
Układ bez tłymienia:
/w*(/)+Ax(/)=0 , x(0)=x0 , x(0)=v0
k
x(/)+o>ox(/)=0
/ = 2 :t o)0
Rozwiązanie:
częstość drgań własnych; jednostka:
- częstotliwość drgań własnych; jednostka: [Hz]
x (/) =A cosoi01 + B sin u)0/ , A i B wyznaczamy z warunków początkowych
x(t)
lub w innym zapisie: x(/)=Csin (<o0/ + cp) , gdzieC='lA2+B2, tgip=-^
Układ z tłumieniem:
/wx(/)+cx(/)+£x(/)=0 , x(0)=x0 , x(0)=v0 x(/) + 2Ax(/)+Wox(/)=0
dla h<(o0 (tłumienie podkrytyczne) przewidujemy rozwiązanie w postaci: x(/)=e-/"(y4coscD/+j9sinu>/) A i B obliczamy z podstawienia warunków początkowych (0= ycOo h2 - częstość drgań tłumionych
Wynik w innym zapisie: x(/)=e”*'Csin(o)/+cp), gdzieC=\A2+B2, ł£q>=— Logarytmiczny dekrement tłumienia: &=hTD , 7’o=ĄZE