Oscillations of a diaphragm under the action of pulse forces

We investigate the problem of the existence of periodic solutions of the problem of oscillations of a diaphragm with friction and pulse feedback in the case where the times of pulse action are determined by a solution of the system.

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2009
Автори: Kirilich, V. M., Myshkis, A. D., Prokhorenko, M. V., Кирилич, В. М., Мышкис, А. Д., Прохоренко, M. В.
Формат: Стаття
Мова:Російська
Англійська
Опубліковано: Institute of Mathematics, NAS of Ukraine 2009
Онлайн доступ:https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/3087
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal
Завантажити файл: Pdf

Репозитарії

Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal
_version_ 1860509115853307904
author Kirilich, V. M.
Myshkis, A. D.
Prokhorenko, M. V.
Кирилич, В. М.
Мышкис, А. Д.
Прохоренко, M. В.
Кирилич, В. М.
Мышкис, А. Д.
Прохоренко, M. В.
author_facet Kirilich, V. M.
Myshkis, A. D.
Prokhorenko, M. V.
Кирилич, В. М.
Мышкис, А. Д.
Прохоренко, M. В.
Кирилич, В. М.
Мышкис, А. Д.
Прохоренко, M. В.
author_sort Kirilich, V. M.
baseUrl_str https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/oai
collection OJS
datestamp_date 2020-03-18T19:44:57Z
description We investigate the problem of the existence of periodic solutions of the problem of oscillations of a diaphragm with friction and pulse feedback in the case where the times of pulse action are determined by a solution of the system.
first_indexed 2026-03-24T02:35:59Z
format Article
fulltext UDK 517. 956 V. M. Kyrylyç (L\vov. nac. un-t), A. D. M¥ßkys (Mosk. un-t putej soobwenyq, Rossyq), M. V. Proxorenko (Nac. un-t vod. xoz-va y pryrodoyspol\zovanyq, Ryvnπ) KOLEBANYQ MEMBRANÁ POD VOZDEJSTVYEM YMPUL|SNÁX SYL We study the problem of the existence of periodic solutions for a problem of oscillations of a diaphragm with friction and pulse feedback in the case where the times of pulse action are determined by a solution of the system. DoslidΩu[t\sq pytannq isnuvannq periodyçnyx rozv'qzkiv zadaçi pro kolyvannq membrany z ter- tqm ta impul\snog zvorotnog di[g u vypadku, koly momenty impul\sno] di] vyznaçagt\sq roz- v'qzkom systemy. Teoryq kolebanyj mexanyçeskyx system pryvodyt k yzuçenyg dyfferencyal\- n¥x uravnenyj s ympul\sn¥m vozdejstvyem [1]. V rabote [2] rassmotrena zadaça o kolebanyqx strun¥ s ympul\sn¥m vozdejstvyem v fyksyrovann¥e moment¥ vremeny, v rabotax [3, 4] — zadaça o kolebanyqx strun¥ s rasseyvanyem πnerhyy, v kotoroj ympul\snoe yzmenenye processa proysxodyt v moment¥ vremeny, koh- da polnaq πnerhyq system¥ dostyhaet zadannoho krytyçeskoho znaçenyq, t.8e. moment¥ ympul\sov opredelqlys\ samym processom. Cel\g dannoj rabot¥ qvlqetsq ot¥skanye peryodyçeskyx reßenyj dlq za- daçy o kolebanyqx membran¥ s trenyem y opredelenyem momentov ympul\sov podobno [3, 4]. 1. Postanovka zadaçy. Pust\ Ω = ( , )x y{ : 0 ≤ x ≤ l1, 0 ≤ y ≤ l2} . V oblasty G = ( , , )x y t{ : (x, y) ∈ Ω, t ∈ 0, +∞[ )} rassmotrym kolebanyq membran¥, kotor¥e zadan¥ uravnenyem u a u u utt x x yy t= +( ) −2 2ν , ( , , )x y t G∈ , (1) a l l, , ,ν 1 2 0= >const , naçal\n¥my u x y x y( , , ) ( , )0 0= ϕ , u x y x yt ( , , ) ( , )0 0= ψ , ( , )x y ∈Ω , (2) y hranyçn¥my uslovyqmy u y t( , , )0 0= , u l y t( , , )1 0= , 0 ≤ y ≤ l2 , t ∈ +∞[ )0, , (3) u x t( , , )0 0= , u x l t( , , )2 0= , 0 ≤ x ≤ l1 , t ∈ +∞[ )0, , hde u x y t( , , ) — smewenye membran¥ v moment vremeny t, ϕ0 4∈C ( )Ω , ψ0 ∈ ∈ C 3( )Ω , ϕ0 ∂Ω = ψ0 ∂Ω = 0. Za rehulyrugwyj funkcyonal prynymaem polnug πnerhyg kolebanyq mem- bran¥ E tu ( ) : E t a u u u dxdyu l l x y t( ) ( ) ( ) ( )= +( ) +( )∫ ∫ 1 2 0 0 2 2 2 2 1 2 s zadann¥m krytyçeskym znaçenyem E0 0> y ympul\sn¥m zakonom © V. M. KYRYLYÇ, A. D. MÁÍKYS, M. V. PROXORENKO, 2009 1148 ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2009, t. 61, # 8 KOLEBANYQ MEMBRANÁ POD VOZDEJSTVYEM YMPUL|SNÁX SYL 1149 u x y t u x y t x yE t Eu ( , , ) ( , , ) ( , )( )+ − −( ) ==0 0 0 α , (4) u x y t u x y t x yt t E t Eu ( , , ) ( , , ) ( , )( )+ − −( ) ==0 0 0 β , ( , )x y ∈Ω , hde α ∈C 4 ( )Ω , β ∈C 3( )Ω α ∂( Ω = β ∂Ω = 0) — zadann¥e funkcyy. Sledovatel\no, postanovka zadaçy formulyruetsq sootnoßenyqmy (1) – (4). Pry πtom ravenstva (1) – (3) prymenym¥ lyß\ v sluçae E t Eu ( ) ≠ 0 . Esly E t Eu ( ) = 0 , to v uslovyy (4) rassmatryvaem ϕ0( , )x y vmesto u x y t( , , )− 0 , ψ0( , )x y vmesto u x y tt ( , , )− 0 y 0 vmesto t – 0. Funkcyq E tu ( ) ub¥vaet dlq kaΩdoho netryvyal\noho reßenyq u zadaçy (1) – (3), poskol\ku dE dtu / = − ∫∫2 2ν u dxdytΩ . Poπtomu polnaq πnerhyq kolebanyq membran¥ v naçal\n¥j moment vremeny prynymaet naybol\ßee znaçenye, a s te- çenyem vremeny rasseyvaetsq, y pry zadannom E0 vozmoΩn¥ sledugwye sluçay: a) E Eu ( )0 0< , tohda ympul\s¥ otsutstvugt y E tu ( ) → 0 pry t → + ∞; b) E t Eu ( ) ≥ 0 , tohda suwestvuet moment vremeny t = t∗ ≥ 0, v kotor¥j osu- westvlqetsq pervoe ympul\snoe vozdejstvye. V¥polnenye neravenstva E a x y x y x y l l x y0 0 0 2 2 2 21 8 1 2 < +( ) +(∫ ∫ α α β( , ) ( , ) ( , ))) dxdy obespeçyt suwestvovanye beskoneçnoj posledovatel\nosty ympul\sov dlq za- dann¥x E0 , α, β. Pry E tu ( )− 0 = E0 πto sleduet yz E t a u x y t x yu l l x x( ) ( ( , , ) ( , ))+ = − + +∫ ∫0 1 2 0 0 0 2 2 1 2 α((( −(u x y ty( , , )0 + + α βy tx y u x y t x y dxdy( , ) ( , , ) ( , )) ) + − +( ) )2 2 0 ≥ ≥ 1 4 0 0 2 2 2 2 1 2l l x ya x y x y x y dx∫ ∫ +( ) +( )α α β( , ) ( , ) ( , ) ddy – – 1 2 0 0 0 0 2 2 2 2 1 2l l x y ta u x y t u x y t u∫ ∫ − + −( ) +( , , ) ( , , ) (( , , )x y t dxdy−( )0 = = 1 4 0 0 2 2 2 2 1 2l l x ya x y x y x y dx∫ ∫ +( ) +( )α α β( , ) ( , ) ( , ) ddy E E− >0 0 . Moment¥ voznyknovenyq posledovatel\nosty ympul\sov oboznaçym t1 0( )≥ < < t2 < t3 < … . 2. Razreßymost\ zadaçy. RazloΩym v rqd Fur\e zadann¥e funkcyy v ob- lasty Ω : ϕ ϕ π π 0 1 0 1 2 ( , ) sin sin , ,x y n l x m l y n m n m= = ∞ ∑ , ψ ψ π π 0 1 0 1 2 ( , ) sin sin , ,x y n l x m l y n m n m= = ∞ ∑ , ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2009, t. 61, # 8 1150 V. M. KYRYLYÇ, A. D. MÁÍKYS, M. V. PROXORENKO α α π π ( , ) sin sin , ,x y n l x m l y n m n m= = ∞ ∑ 1 1 2 , β β π π ( , ) sin sin , ,x y n l x m l y n m n m= = ∞ ∑ 1 1 2 , hde ( , )x y ∈Ω , ϕn m, 0 , ψn m, 0 , αn m, , βn m, — koπffycyent¥ Fur\e. Pry ukazann¥x uslovyqx reßenye zadaçy (1) – (3) pered momentom podaçy pervoho ympul\sa ymeet vyd u x y t( , , ) = = e tt n m n m n m n m n m n m − = ∞ ∑ + +ν ϕ ω νϕ ψ ω, , , , , , cos si 1 0 0 0 nn sin sin,ω π π n m t n l x m l y     1 2 , hde ω π π νn m a n l a m l, / /= ( ) + ( ) −1 2 2 2 2 pry a n l a m lπ π ν/ /1 2 2 2 2( ) + ( ) > y cos : , / / , , ,ω ω π π ν n m n m t t a n l a m l = ( ) + ( ) <ch 1, 1 2 2 2 2 aa n l a m lπ π ν/ / ,1 2 2 2 2( ) + ( ) =     ω ω ω ω π π n m n m n m n m t t a n l a m , , , , sin : , /− − = ( ) +1 1 21 sh // , / / . l t a n l a m l 2 2 2 1 2 2 2 2 ( ) < ( ) + ( ) =     ν π π ν, Sohlasno postanovke zadaçy moment t1 podaçy pervoho ympul\sa oprede- lqetsq yz uravnenyq n m n a n l a m l, , = ∞ ∑     +           1 1 2 2 2π π ϕ mm n m n m n m n m n mt t0 1 0 0 1cos sin, , , , ,ω ν ψ ω ω+ +      22     + + ψ ω π π ϕ ν n m n m n m t a n l a m l , , , cos / / 0 1 1 2 2 2 0 − ( ) + ( )( ) + ψψ ω ω n m n m n m t , , ,sin 0 1 2               = = 8 2 1 2 0 1e l l E tν . Dlq t > t1 reßaem zadaçu (1), (3), a vmesto uslovyj (2) s uçetom (4) ymeem u x y t e t n m t n m n m n m( , , ) cos , , , , 1 1 0 1 0 1= + = ∞ −∑ ν ϕ ω νϕ ++        ψ ω ωn m n m n m t, , ,sin 0 1 + + α π π n m n l x m l y, sin sin     1 2 , ′ = + = ∞ −∑u x y t e tt n m n m t n m n m( , , ) cos , , , ,1 1 0 1 1β ψ ων        – ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2009, t. 61, # 8 KOLEBANYQ MEMBRANÁ POD VOZDEJSTVYEM YMPUL|SNÁX SYL 1151 –8 a n l a m l n m n m n m n π π ϕ νψ ω ω / / sin , , , , 1 2 2 2 0 0( ) + ( )( ) + mm t n l x m l y1 1 2        sin sin π π , ( , )x y ∈Ω . Oboznaçym v¥raΩenyq v fyhurn¥x skobkax sootvetstvenno ϕn m, 1 y ψn m, 1 . Tohda reßenye zadaçy (1) – (4) pry t1 < t < t2 prymet vyd u x y t e tt n m n m n m n m n( , , ) cos , , , ,= + +− = ∞ ∑ν ϕ ω νϕ ψ 1 1 1 ,, , , sin sin sinm n m n m t n l x m l y 1 1 2ω ω π π      . ProdolΩaq rassuΩdenye analohyçn¥m obrazom, poluçaem reßenye zadaçy (1) – (4) dlq t t tk k< < +1 , k = 0, 1, 2, … , v vyde u x y t e tt n m k k n m n m n m n( , , ) cos , , , ,= + +− = ∞ ∑ν ϕ ω νϕ ψ 1 ,, , , sin sin sinm n m n m k t n l x m l y ω ω π π      1 2 (5) y uravnenye dlq opredelenyq tk+1 momenta ympul\sa e a n l a m l t n m k− = ∞ + ∑     +        2 1 1 2 2 2 1ν π π ,    (    +ϕ ω n m n m k kt, , cos 1 + + a n l a m l n m n m kπ π ϕ ω 1 2 2 2    +           , , cos ttk+       1 – – a n l a m l n m n m n m n k kπ π ϕ νψ ω ω / / sin, , , , 1 2 2 2( ) + ( )( ) + mm t E l l k+    =1 2 0 1 2 8 , (6) hde ϕ ϕ ω νϕ ψ ν n m k n m n m n m n mk t k k k k e t , , , , ,cos= + + − − − − 1 1 11 ω ω α n m n m tk n m , , sin ,         + , ψ π π ϕ νψν n m k n m nk t k e a n l a m l , , / / = ( ) + ( )( ) +− − 1 2 2 2 1 ,, , , sinm n m n m k kt −   1 ω ω – – ψ ω β n m n m k k n mt , , cos , −    +1 , k = 1, 2, … . Opredelenye. Peryodyçeskoe reßenye zadaçy (1) – (4) nazovem prost¥m, esly rasstoqnye meΩdu eho sosednymy momentamy ympul\sov postoqnno y ravno peryodu πtoho reßenyq. Oboznaçym çerez T rasstoqnye meΩdu sosednymy momentamy ympul\sov prostoho peryodyçeskoho reßenyq zadaçy (1) – (4). Teorema. Esly funkcyy α, β pry zadannom znaçenyy E0 udovletvorqgt pryvedenn¥m v p.81 trebovanyqm, to zadaça (1) – (4) ymeet prostoe peryody- çeskoe reßenye. ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2009, t. 61, # 8 1152 V. M. KYRYLYÇ, A. D. MÁÍKYS, M. V. PROXORENKO Dokazatel\stvo. Yz (5) sleduet, çto reßenye zadaçy (1) – (4) s nekotor¥- my funkcyqmy ϕ0 , ψ0 y E0 budet prost¥m T-peryodyçeskym s ympul\som pry t = 0 tohda, kohda odnovremenno spravedlyv¥ ravenstva ϕ ϕ ω νϕ ψ ω ν n m n m n m n m n m n m e TT , , , , , , cos sin0 0 0 0 = + +− ωω α n m T n m, ,       + , ψ ψ ων n m n m n m e TT , , , cos0 0=   − – – a n l a m l n m n m n m n π π ϕ νψ ω ω / / sin, , , , 1 2 2 2 0 0( ) + ( )( ) + mm T n m    + β , . Podstavyv reßenyq ϕ n m, 0 = ϕ n m, ∗ , ψ n m, 0 = ψ n m, ∗ πtoj system¥ uravnenyj v (5) y (6), poluçym sootvetstvenno prostoe peryodyçeskoe reßenye v vyde u x y t e tt n m n m n m ∗ − = ∞ ∗=   ∑( , , ) cos , , , ν ϕ ω 1 + + νϕ ψ ω ω π πn m n m n m n m t n l x m l y, , , , sin sin sin ∗ ∗+    1 2 , hde 0 ≤ x ≤ l1 , 0 ≤ y ≤ l 2 , 0 < t ≤ T, ϕ α ω α ν βν n m n m D e Tn m n m T n m n m , ,, , , ,cos∗ − −= −( ) + +1 1 ωω ω n m n m T , , sin     , ψ β ων n m n m D e Tn m n m T , ,, , cos∗ − −= −( )     1 1 – – α π π νβ ω ωνn m n m T a n l a m l e n m , ,/ / sin , 1 2 2 2( ) + ( )( ) + − nn m T ,     , D e T en m T T n m, cos , = − +− −1 2 2ν νω y uravnenye dlq naxoΩdenyq peryoda T: e DT n m n m n m n m n m − = ∞ −∑ +     )2 1 2 2 2 2 2ν α λ β , , , , , cos ωω ν n m T e T , −( )− 2 + + ν α λ β ω ω ωνn m n m n m T n m n m T e , , , cos sin , , 2 2 2 2 −( ) −( )− TT + + λ να β α λ νβ ω n m n m n m n m n m n m n m , , , , , , , s 2 2 2 2 2 +( ) + +( ) iin , 2 0 1 2 8 ω n m T E l l     = , (7) ISSN 1027-3190. Ukr. mat. Ωurn., 2009, t. 61, # 8 hde λn m, = a n lπ / 1 2( ) + a m lπ / 2 2( ) . Suwestvovanye reßenyj uravnenyq (7) dlq T ∈ (0, + ∞) πkvyvalentno su- westvovanyg nulej funkcyy f T E l l e DT n m n m n m n m n( ) , , , ,= − + = ∞ −∑8 0 1 2 2 1 2 2 2ν α λ β ,, cos ,m T n m T e2 2 2( )     −( )−ω ν + + ν α λ β ω ω ωνn m n m n m T n m n m T e , , , cos sin , , 2 2 2 2−( ) −( )− TT + + λ να β α λ νβ ω n m n m n m n m n m n m n m , , , , , , , s 2 2 2 2 2 +( ) + +( ) iin , 2 ω n m T     , T ∈ (0, + ∞). Ymegt mesto predel¥ lim ( )T f T→+0 = – ∞ y lim ( )T f T→+0 = 8 0 1 2E l l/ . Otsgda sleduet, çto funkcyq f na promeΩutke (0, + ∞) po teoreme Bol\cano – Koßy [5, c. 168] ymeet po krajnej mere odyn nul\. Takym obrazom, kaΩdomu znaçenyg E0 sootvetstvuet prostoe T-peryodyçeskoe reßenye zadaçy (1) – (4). Teorema dokazana. 1. Samoilenko A.M., Perestyuk N. A. Impulsive differential equations. – Singapore: World Sci., 1995. – 462 p. 2. ∏lhondyev K. K., Xasanov M. Kolebanyq strun¥ s ympul\sn¥m vozdejstvyem // Krajovi zadaçi dlq dyferencial\nyx zadaç: Zb. nauk. pr. – 2002. – Vyp.810. – S. 96 – 102. 3. Myshkis A. D. Vibrations of the string with energy dissipation and impulsive feedback support // Nonlinear Anal., Theory, Meth. and Appl. – 1996. – 26, # 7 – P. 1271 – 1278. 4. M¥ßkys A. D. Avtokolebanyq strun¥ s ympul\snoj obratnoj svqz\g // Dyfferenc. uravnenyq. – 1998. – 34, # 12. – S. 1640 – 1644. 5. Fyxtenhol\c H. M. Kurs dyfferencyal\noho y yntehral\noho ysçyslenyq: V 3 t. – M.: Nauka, 1970. – T. 1. – 608 s. Poluçeno 27.11.08
id umjimathkievua-article-3087
institution Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal
keywords_txt_mv keywords
language rus
English
last_indexed 2026-03-24T02:35:59Z
publishDate 2009
publisher Institute of Mathematics, NAS of Ukraine
record_format ojs
resource_txt_mv umjimathkievua/47/5c47f865dac2f725a94bfcde39dfd347.pdf
spelling umjimathkievua-article-30872020-03-18T19:44:57Z Oscillations of a diaphragm under the action of pulse forces Колебания мембраны под воздействием импульсных сил Kirilich, V. M. Myshkis, A. D. Prokhorenko, M. V. Кирилич, В. М. Мышкис, А. Д. Прохоренко, M. В. Кирилич, В. М. Мышкис, А. Д. Прохоренко, M. В. We investigate the problem of the existence of periodic solutions of the problem of oscillations of a diaphragm with friction and pulse feedback in the case where the times of pulse action are determined by a solution of the system. Досліджується питання існування періодичних розв&#039;язків задачі про коливання мембрани з тертям та імпульсною зворотною дією у випадку, коли моменти імпульсної дії визначаються розв&#039;язком системи. Institute of Mathematics, NAS of Ukraine 2009-08-25 Article Article application/pdf https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/3087 Ukrains’kyi Matematychnyi Zhurnal; Vol. 61 No. 8 (2009); 1148-1153 Український математичний журнал; Том 61 № 8 (2009); 1148-1153 1027-3190 rus en https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/3087/2923 https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/3087/2924 Copyright (c) 2009 Kirilich V. M.; Myshkis A. D.; Prokhorenko M. V.
spellingShingle Kirilich, V. M.
Myshkis, A. D.
Prokhorenko, M. V.
Кирилич, В. М.
Мышкис, А. Д.
Прохоренко, M. В.
Кирилич, В. М.
Мышкис, А. Д.
Прохоренко, M. В.
Oscillations of a diaphragm under the action of pulse forces
title Oscillations of a diaphragm under the action of pulse forces
title_alt Колебания мембраны под воздействием импульсных сил
title_full Oscillations of a diaphragm under the action of pulse forces
title_fullStr Oscillations of a diaphragm under the action of pulse forces
title_full_unstemmed Oscillations of a diaphragm under the action of pulse forces
title_short Oscillations of a diaphragm under the action of pulse forces
title_sort oscillations of a diaphragm under the action of pulse forces
url https://umj.imath.kiev.ua/index.php/umj/article/view/3087
work_keys_str_mv AT kirilichvm oscillationsofadiaphragmundertheactionofpulseforces
AT myshkisad oscillationsofadiaphragmundertheactionofpulseforces
AT prokhorenkomv oscillationsofadiaphragmundertheactionofpulseforces
AT kiriličvm oscillationsofadiaphragmundertheactionofpulseforces
AT myškisad oscillationsofadiaphragmundertheactionofpulseforces
AT prohorenkomv oscillationsofadiaphragmundertheactionofpulseforces
AT kiriličvm oscillationsofadiaphragmundertheactionofpulseforces
AT myškisad oscillationsofadiaphragmundertheactionofpulseforces
AT prohorenkomv oscillationsofadiaphragmundertheactionofpulseforces
AT kirilichvm kolebaniâmembranypodvozdejstviemimpulʹsnyhsil
AT myshkisad kolebaniâmembranypodvozdejstviemimpulʹsnyhsil
AT prokhorenkomv kolebaniâmembranypodvozdejstviemimpulʹsnyhsil
AT kiriličvm kolebaniâmembranypodvozdejstviemimpulʹsnyhsil
AT myškisad kolebaniâmembranypodvozdejstviemimpulʹsnyhsil
AT prohorenkomv kolebaniâmembranypodvozdejstviemimpulʹsnyhsil
AT kiriličvm kolebaniâmembranypodvozdejstviemimpulʹsnyhsil
AT myškisad kolebaniâmembranypodvozdejstviemimpulʹsnyhsil
AT prohorenkomv kolebaniâmembranypodvozdejstviemimpulʹsnyhsil