technologie question #31



Mark Bodnar (Genre: mâle, Àge: 33 années) de Abilene, le Texas, Etats-Unis sur 15 juillet, 1999 demande:

Q:

Pouvez vous m'aider à trouver une définition simple « de l'accouplement à inertie » (s'il y a une définition simple). C'est une limite d'aéronautique. J'ai écrit à la NASA il y a un moment, mais la définition qu'ils ont envoyée était trop complexe.

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la réponse

John Jones répondu le 15 juillet, 1999, R:

C'est rusé ; J'ai trouvé plusieurs explications, mais elles sont comme les NASA. J'ai seulement trouvé l'expression « accouplement à inertie » dans le contexte des machines vibrantes. Du fait le contexte, couplant entre deux modes de vibration signifie que si vous excitez un mode de vibration, vous excitez également l'autre.

Par exemple, vous pourriez avoir un tour monté un ressort à l'une ou l'autre extrémité. Deux modes de vibration disponibles au tour sont rotation autour de son centre de la masse, et mouvement de haut en bas de son centre de la masse. Si vous placez une main quelque part le long de l'axe du tour et la rebondissez en haut et en bas, vous exciterez les deux modes de vibration. Maintenant, en décrivant un système mécanique, tel qu'un tour, vous présentez généralement un système du même rang ainsi vous pouvez décrire la mécanique en termes de masses se déplaçant dans ce système du même rang. Par exemple, avec le tour mentionné ci-dessus, vous pourriez choisir la taille de son centre de la gravité au-dessus de l'avion bas, de x1, et de l'angle entre l'axe de tour et l'horizontal, en tant que deux coordonnées, x2, et écrivez une paire d'équations de mouvement pour le mouvement du système dans ces deux directions. Les équations ressembleront à ceci : (m11 m12) '' x1 + (d11 d12) x1 + (k11 k12) x1 = 0 (m21 m22) '' x2 + (d21 d22) x2 + (k21 k22) x2 = 0 où m11, etc., sont les masses, d11, etc., atténuent des coefficients, et k11, etc., sont des constantes de ressort. La présence du _12 et du _21 nomme des couples les deux coordonnées choisies. Si les limites m12 et m21 sont différentes de zéro, alors que les limites d12, d21, k12 et k21 sont zéro, c'est accouplement à inertie pur. Il est toujours possible de choisir un ensemble de coordonnées tels que les équations du mouvement sont désaccouplées. Vous pourriez essayer de regarder dans un texte de vibrations pour plus de détail.

Philip Joseph répondu le 3 août, 2005, R:

Je crois que l'accouplement à inertie (dans le sens aéronautique) est ce qui s'appelle également le « accouplement de roulement », dans lequel une manoeuvre dans des haches une causera une manoeuvre non commandée dans un ou deux autres.

D'une page au sujet de l'avion X-3 expérimental chez Answers.com : « Le 27 octobre 1954, le marcheur a fait un roulement gauche brusque au mach 0.92 et à une altitude de 30.000 pieds. Le X-3 a roulé comme prévu, mais également lancé vers le haut de 20 degrés et embardée 16 degrés. L'avion a tourné pour cinq secondes avant que le marcheur pouvait le récupérer sous la commande. Il a alors établi pour le prochain point test de mesure. Le marcheur a mis le X-3 dans un piqué, accélérant au mach 1.154 à 32.356 pieds, où il a fait un roulement gauche brusque. L'avion a lancé vers le bas et a atteint un g-chargement de -6.7, puis a lancé vers le haut à +7 Gs. En même temps, le X-3 a dérapé, ayant pour résultat un chargement de 2 Gs. Marcheur parvenu pour maîtriser le X-3 et avec succès débarqué… Le marcheur et le X-3 avaient éprouvé le « accouplement de roulement, » dans ce qu'une manoeuvre dans des haches une causera à une manoeuvre non commandée dans un ou deux autres… La contribution principale du X-3 était ses données sur l'accouplement d'inertie - une divergence potentiellement violente du chemin de vol prévu en exécutant une manoeuvre brusque qui avait affligé l'avion X-1 et X-2. « 

Francis Dudley, mechanical engineer, Arlington, Texas répondu le 16 août, 2007, R:

Here is an explanation of roll coupling that can be intuitively understood. Imagine any aircraft with a weight attached to the tip of its vertical fin, i.e., high and to the rear.  Now imagine another weight attached to its lowered nosewheel, i.e., low and forward.  If the weights are suitably chosen, the aircraft could still be in balance and could still fly.  If you tried to roll such an aircraft quickly, however, the two weights would tend to fly out, relative to the roll axis, and this would result in the nose of the aircraft pitching down. ("Down", that is, relative to the aircraft.  It would actually move out relative to the roll axis).  As this happened, gyroscopic precession would kick in and the nose would move to one side also, depending on the direction of roll.

Aircraft don't have weights attached to them in this manner, of course, but you can imagine that the various masses in the fuselage are not neatly arranged along the roll axis. Something similar happens to rotating components in machinery if they are not dynamically ballanced.

 

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