Oscilace mechanických systémů s implicitními konstitutivními vztahy

Abstract

Studujeme soustavu diferenciálně-algebraických rovnic, které popisují pohyb oscilátoru sestávájícího z hmoty, pružiny a pístu pomocí tří různých tvarů implicitních konstitutivních vztahů. Pro některé úlohy s plně implicitními ale linárními konstitutivními vztahy najdeme podmínky stability řešení. Za před- pokladu monotónního vztahu mezi polohou, rychlostí a příslušnými silami, dokážeme globální existenci řešení. Pro lineární pružinu a píst s maximálně monotóním vztahem mezi tlumivou silou a rychlostí, dokážeme globální exis- tenci a jednoznačnost řešení. Tuto úlohu řešíme také numericky pro tlumící člen Coulombova typu.

We study a system of differential-algebraic equations, describing motions of a mass-spring-dashpot oscillator by three different forms of implicit constitu- tive relations. For some problems with fully implicit but linear constitutive laws for combined force, we find conditions for solution stability. Assuming monotone relationship between the displacement, velocity and the respective forces, we prove global existence of the solutions. For a linear spring and a dashpot with maximal monotone relationship between the damping force and the velocity, we prove the global existence and uniqueness result. We also solve this problem numerically for Coulomb-like damping term.