280 likes | 595 Views
s eminar iz kolegija NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE. VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI. Mislav Baloković Fizički odsjek PMFa, Sveučilište u Zagrebu. 10.6.2008. Vezani harmonički oscilatori. Dva vezana harmonička oscilatora Jednadžbe gibanja za dva vezanja njihala Metoda rješavanja
E N D
seminar izkolegija NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI Mislav Baloković Fizički odsjek PMFa, Sveučilište u Zagrebu 10.6.2008.
Vezani harmonički oscilatori Dva vezana harmonička oscilatora Jednadžbe gibanja za dva vezanja njihala Metoda rješavanja Povezivanje C kôda s Mathematicom Vizualizacija rezultata Niz vezanih harmoničkih oscilatora Model i modifikacija kôda Pojava disperzivnih i nedisperzivnih valova Primjena – model zgrade Jednostavni model kao analogija nizu njihala Odgovor zgrade na potres Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Dva vezana njihala Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Normalni modovi oscilacija • oscilacije centra mase : posebno jednostavno kada su mase jednake gibanje je rastavljeno na dva dijela : za numeriku nije bitno – jednak broj jednadžbi • relativne oscilacije : Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Metoda rješavanja dvije diferencijalne jednadžbe drugog reda četiri diferencijalne jednadžbe prvog reda Runge – Kutta integrator četvrtog reda za N jednadžbi Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Metoda rješavanja Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Povezivanje s Mathematicom motivacija: brži unos parametara, vizualizacija općenito, brže izvođenje zahtjevnih kalkulacija potrebni paket – MathLink (C biblioteka) kompajlira se posebnim kompajlerom: .tm (template) datoteka koja sadrži interface MathLink kompajler C kôd koji sadrži funkciju/potprogram i posebno napisan glavni program Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Povezivanje s Mathematicom sadržaj template datoteke : izgled C programa : u Mathematici : Ovdje ide “glavni” program! Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Ovisnost o početnim uvjetima Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Ovisnost o početnim uvjetima Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Gušene i prisilne oscilacije Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Rezonancija Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Njihala različitih karakteristika jako vezanje slabo vezanje nejednake mase Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Njihala različitih karakteristika • općenito gibanje • multiperiodične sile • tranzijenti • nepoznati parametri • otežano prepoznavanje • spektar Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Niz vezanih njihala ista diferencijalna jednadžba za sva njihala : kontinuum modova kada N teži u beskonačno problem rubnog uvjeta na kraju niza Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Limes beskonačnog niza njihala Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Disperzijska relacija pretpostavka putujućeg vala duž niza: model bi trebao davati gušene i “negušene” valove ali gušenje mora postojati zbog konačnosti sustava Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Disperzijska relacija Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Disperzijska relacija Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Disperzijska relacija Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Disperzijska relacija Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Disperzijska relacija Dva puta povećane amplitude! Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Disperzijska relacija Dva puta povećane amplitude! Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Primjena – model zgrade jednostavan model zgrade vertikalni niz oscilatora zanemaruje se gravitacija broj jednadžbi ovisi o broju katova gušenje = trenje u zidovima potres = prisilne oscilacije problem : nepoznate vrijednosti sila (potres) Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Normalni modovi zgrade slobodni kraj fundamentalni mod prvi harmonik oscilacije podloge kvalitativno isto ponašanje kao kod niza njihala viši modovi imaju više frekvencije i manje amplitude Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Odgovor zgrade na potres Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
Odgovor zgrade na potres važnost gušenja... Mislav Baloković – VEZANI HARMONIČKI OSCILATORI NUMERIČKE METODE I MATEMATIČKO MODELIRANJE ,10.6.2008.
HVALA NA PAŽNJI! mislavb@fizika.org