Hilfe zur Aufgabe, harmonische Schwingungen

  • Hallo, vielleicht kann mir hier jemand helfen. Ich habe eine Aufgabe zu harmonischen Schwingungen bekommen und muß diese lösen, leider habe ich keinen Plan davon. Erstmal zur Aufgabe:
    Erstellen Sie aus zwei starren Massen und drei Federn (mit linearen Federsteifigkeiten) ein System mit zwei Freiheitsgraden, welches
    - zwei Eigenkreisfrequenzen von ca. 400rad/s und ca. 950rad/s besitzt und
    - über den Fußpunkt einer der drei Federn zu einer harmonischen Schwingung angeregt werden kann!

    Diskutieren Sie anschließend
    - für drei unterschiedliche Anregungsfrequenzen (unterhalb der kleineren Eigenfrequenz, oberhalb der größeren Eigenfrequenz und Tilgerfrequenz)
    - die beiden Weg-Zeit-Diagramme,
    - die beiden Phasendiagramme sowie
    - den zeitlichen Verlauf aller Federkräfte!

    Kann jemand was damit anfangen?
    Das was unten eingefügt ist, ist unser Lösungsansatz - ist halt leider nicht mehr als ein Ansatz... :-?

  • Nabend,

    in deinen Aufzeichnungen seh ich nicht so genau, was du eigtl machst. (Zuviele Buchstaben und zu wenig Text). Dann noch eine Zusätzliche Frage, was soll die Einheit rd/s. Also für mich wäre das keie Frequenz mehr. (Edit: Die Anmerkung war quatsch).

    Ok nun noch ein bisschen zur Aufgabe.
    Als erstes würde ich für beide Masse jeweils eine Differentialgleichung aufstellen. Dabei aber nicht vergessen, dass irgendwo auch die externe Kraft angreift.

    Bspw:
    [TEX]
    m_1 \ddot x_1 = -D_1 x_1 - D_{12} \cdot (x_1 - x_2) + F_0 cos(\omega t)
    [/TEX]
    [TEX]
    m_2 \ddot x_2 = -D_2 x_2 - D_{12} \cdot (x_2 - x_1)
    [/TEX]

    Recht Analog zu deiner Zeichnung mit der äußeren Kraft dann bei der Masse 1
    Man darf ja scheinbar selbst das ganze Basteln und kann das ganze dann bisschen vereinfachen indem man sagt:

    [TEX]m = m_1 = m_2[/TEX] und [TEX]D = D_1 = D_2[/TEX]

    Wenn man die Gleichungen jetzt mal Addiert bzw Subrahiert bekommt man mit einer einfachen Variablen transformation zwei ungekoppelte Differentialgleichungen.
    Diese könnte man lösen und dann wieder in die Ausgangskoordinaten transformieren.

    So würde ich es zumindest probieren.

    Einmal editiert, zuletzt von Sobber (21. Mai 2011 um 19:09)