Инертер (механические сети) - Inerter (mechanical networks)

Устройство инертора, используемое для механической изоляции вибрации на заданной частоте.

При изучении механические сети в теория управления, инертер представляет собой устройство с двумя выводами, в котором силы, приложенные к выводам, равны, противоположны и пропорциональны относительному ускорению между узлами. Под названием J-демпфер концепция была использована в Формула 1 гоночный автомобиль подвесные системы.

Он может быть сконструирован с маховиком, установленным на рейка и шестерня. Эффект аналогичен увеличению инерции подрессоренного объекта.

Открытие

Малькольм С. Смит, а контроль инженерное дело профессор Кембриджский университет, впервые представила инерторы в статье 2002 года.^[1] Смит расширил аналогию между электрические и механические сети (в аналогия мобильности ). Он заметил, что аналогия была неполной, поскольку отсутствовало механическое устройство, играющее ту же роль, что и электрическое. конденсатор. Выяснилось, что такое устройство можно сконструировать с помощью шестерен и маховиков.

Созданная сила удовлетворяет уравнению

{ Displaystyle F = Ь ({ точка {v}} _ {2} - { точка {v}} _ {1})}

,

для подходящей постоянной б.

строительство

Линейный инертор может быть построен путем объединения маховик с зубчатая рейка. Ось маховика образует один вывод устройства, а зубчатая рейка - другой.

Вращающийся инертор может быть построен путем зацепления маховика с зубчатым венцом дифференциал. Боковые шестерни дифференциала образуют две клеммы.

Приложения

Вскоре после открытия принцип инертора стал использоваться под названием J-демпфер в подвесных системах Формула 1 гоночные автомобили. При настройке на собственные частоты колебаний шин инертор уменьшал механическую нагрузку на подвеску. Макларен Мерседес начал использовать J-образный демпфер в начале 2005 года, и Renault вскоре после этого.^[2] J-демпферы были в центре Спор о шпионаже Формулы-1 2007 года который возник, когда Фил Маккерет ушел из McLaren в Renault.

Исследователи разрабатывают новые устройства контроля вибрации на основе инерторов для строительства высотных небоскребов, способных противостоять сильным ветрам.^[3]^[4]

использованная литература

^ Смит, М. К. (2002). «Синтез механических сетей: инертор». IEEE Transactions по автоматическому контролю. 47 (10): 1648–1662. Дои:10.1109 / TAC.2002.803532.
^ Chen, M .; Papageorgiou, C .; Scheibe, F .; Wang, F.C .; Смит, М. (2009). «Отсутствующий элемент механической схемы». Журнал IEEE Circuits and Systems Magazine. 9: 10–26. Дои:10.1109 / MCAS.2008.931738.
^ Петрини, Франческо; Гиаралис, Агафоклис; Ван, Цзысяо (2020). «Оптимальная конструкция настроенного демпфера-инертера (TMDI) в высоких зданиях, возбуждаемых ветром, для повышения удобства обслуживания пассажиров и сбора энергии». Инженерные сооружения. 204: 109904. Дои:10.1016 / j.engstruct.2019.109904.
^ «Технология Формулы 1 для строительства небоскребов: академик гражданского строительства разрабатывает новые устройства контроля вибрации на основе технологии Формулы 1 для небоскребов». ScienceDaily. Получено 2020-01-05.

внешние ссылки

Концепция инертора и ее применение, конспект лекций
J-амортизаторы в Формуле 1

Эта статья об автомобильной технике заглушка. Вы можете помочь Википедии расширяя это.

[1] Смит, М. К. (2002). «Синтез механических сетей: инертор». IEEE Transactions по автоматическому контролю. 47 (10): 1648–1662. Дои:10.1109 / TAC.2002.803532.

[2] Chen, M .; Papageorgiou, C .; Scheibe, F .; Wang, F.C .; Смит, М. (2009). «Отсутствующий элемент механической схемы». Журнал IEEE Circuits and Systems Magazine. 9: 10–26. Дои:10.1109 / MCAS.2008.931738.

[3] Петрини, Франческо; Гиаралис, Агафоклис; Ван, Цзысяо (2020). «Оптимальная конструкция настроенного демпфера-инертера (TMDI) в высоких зданиях, возбуждаемых ветром, для повышения удобства обслуживания пассажиров и сбора энергии». Инженерные сооружения. 204: 109904. Дои:10.1016 / j.engstruct.2019.109904.

[4] «Технология Формулы 1 для строительства небоскребов: академик гражданского строительства разрабатывает новые устройства контроля вибрации на основе технологии Формулы 1 для небоскребов». ScienceDaily. Получено 2020-01-05.

[1]

[2]

[3]

[4]