Визначення форми гнучкої нитки в полі горизонтальних та вертикальних сил
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.301711Ключові слова:
ланцюгова лінія, кривина, вісь симетрії, кут нахилу, нерозтяжна ниткаАнотація
В теоретичній механіці розглянуто рівновагу гнучкої нерозтяжної нитки, до якої прикладено силу натягу її кінців і розподілену силу ваги вздовж довжини її дуги. Невирішеною проблемою є знаходження форми нитки під дією і інших розподілених сил. В дослідженні розглянуто рівновагу абсолютно гнучкої стрічки, до якої окрім цієї сили прикладена поперечна розподілена сила. Прикладом такого навантаження може бути парус. Розподіленою силою можна вважати вітер однакової інтенсивності в площині ортогонального перерізу паруса. Парус можна розрізати на вузькі смужки з однаковою формою кривих поперечного перерізу, які рівні перерізу паруса в цілому. Виходячи з цього, в дослідженні застосована теорія гнучкої нитки. Задача зводиться до знаходження кривої поперечного перерізу паруса.
Об’єктом дослідження є формоутворення циліндричної поверхні із гнучкої стрічки під дією прикладених до неї розподілених сил.
Важливою характеристикою форми гнучкої нитки є її кривина. Знайдено її залежність від довжини дуги і з’ясовано, що знайденою кривою є ланцюгова лінія (катенарія). В цьому полягає особливість дослідження і його відмінні риси. Значущість отриманих результатів випливає із отриманих аналітичних залежностей, згідно яких зміна співвідношення між розподіленими силами, що діють на гнучку нитку, деформують її, однак вона зберігає форму катенарії. При цьому змінюється кут відхилення її осі симетрії від вертикалі. При відсутності горизонтальної розподіленої сили і наявності тільки розподіленої сили ваги вісь симетрії ланцюгової лінії спрямована вертикально – під кутом 90° до горизонталі. При їх рівності цей кут становить 45°. Сфера застосування – конструкції із натягнутими підтримуючими проводами, конвеєрні стрічки, гнучкі підвісні стелі, форма яких може бути розрахована завдяки отриманим результатам
Посилання
- Khamrayeva, S., Kadirova, D., Rakhimkhodjayev, S. (2021). Study on the mechanics of textile thread in woven. E3S Web of Conferences, 304, 03035. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202130403035
- Kyriia, R. V., Larionov, H. I., Larionov, M. H. (2019). Mathematical model of the stress-strain state of belt with the load of tubular belt conveyer. System Technologies, 3 (122), 42–54. https://doi.org/10.34185/1562-9945-3-122-2019-06
- Scheidl, J., Vetyukov, Y. (2023). Review and perspectives in applied mechanics of axially moving flexible structures. Acta Mechanica, 234 (4), 1331–1364. https://doi.org/10.1007/s00707-023-03514-5
- Mohammad Karim, A. (2022). A review of physics of moving contact line dynamics models and its applications in interfacial science. Journal of Applied Physics, 132 (8). https://doi.org/10.1063/5.0102028
- Diaz, M. E., Cerro, R. L. (2021). A general solution of dewetting flow with a moving contact line. Physics of Fluids, 33 (10). https://doi.org/10.1063/5.0065168
- Loveikin, V., Romasevych, Y., Kadykalo, I. (2023). Dynamic analysis of the joint movement of the hoisting and slewing mechanisms of a boom crane. Machinery & Energetics, 14 (4), 75–85. https://doi.org/10.31548/machinery/4.2023.75
- Romasevych, Y., Hubar, Y. (2023). Propeller thrust tower crane slewing mechanism model identification. Machinery & Energetics, 14 (3), 72–78. https://doi.org/10.31548/machinery/3.2023.72
- Pylypaka, S., Zaharova, T., Zalevska, O., Kozlov, D., Podliniaieva, O. (2020). Determination of the Effort for Flexible Strip Pushing on the Surface of a Horizontal Cylinder. Advanced Manufacturing Processes, 582–590. https://doi.org/10.1007/978-3-030-40724-7_59
- Kozachenko, O., Syedykh, K., Shkrehal, O. (2021). Mathematical modeling of stability of mechanical system of discator. Machinery & Energetics, 12 (4). https://doi.org/10.31548/machenergy2021.04.061
- Dwivedi, R. K., Jain, V., Muralidhar, K. (2022). Dynamic contact angle model for resolving low-viscosity droplet oscillations during spreading over a surface with varying wettability. Physical Review Fluids, 7 (3). https://doi.org/10.1103/physrevfluids.7.034002
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Tetiana Volina, Serhii Pylypaka, Viktor Nesvidomin, Mykhailo Kalenyk, Dmytro Spirintsev, Serhii Dieniezhnikov, Iryna Hryshchenko, Alla Rebrii, Tetiana Herashchenko, Viktoriia Soloshchenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
