RAS Energy, Mechanics & ControlИзвестия Российской академии наук. Механика твердого тела Mechanics of Solids

  • ISSN (Print) 1026-3519
  • ISSN (Online) 3034-6428

On the sensitivity of equilibria to the method of realization of unilateral constraints with piecewise smooth boundaries

PII
S30346428S1026351925020015-1
DOI
10.7868/S3034642825020015
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume / Issue number 2
Pages
3-27
Abstract
Two ways of implementing unilateral holonomic constraints with piecewise smooth boundaries are considered. Examples are given that testify both in favor of the proposed methods and against them. The sensitivity of the equilibria of a system subjected to holonomic constraints with piecewise smooth boundaries to the way these constraints are implemented is also discussed using examples. Two problems from the mechanics of systems constrained by a pair of inextensible weightless tethers are considered. In one of these problems, which is most likely academic in nature, equilibria are found and small oscillations near these equilibria are studied. Another problem relates to tethered systems deployed near a uniformly rotating celestial body. For it, the relative equilibria of a load suspended on a pair of tethers are found, and sufficient conditions for the stability of these relative equilibria are studied.
Keywords
равновесия механических систем со связями голономные связи способы реализации связей односторонние связи негладкие связи
Date of publication
20.01.2026
Year of publication
2026
Number of purchasers
0
Views
18

References

  1. 1. Routh E.J. A Treatise on the Stability of a Given State of Motion. L.: MacMillan, 1877.
  2. 2. Рубановский В.Н., Степанов С.Я. О теореме Рауса и методе Четаева построения функций Ляпунова из интегралов уравнений движения // ПММ. 1969. Т. 33. Вып. 5. С. 904–912.
  3. 3. Карапетян А.В. Устойчивость стационарных движений. М.: Изд-во URSS, 1998. 168 с.
  4. 4. Várkonyi P.L., Domokos G. Symmetry, Optima and Bifurcations in Structural Design // Nonlinear Dynamics. 2006. V. 43. P. 47–58. https://doi.org/10.1007/s11071-006-0749-7
  5. 5. Березкин Е.Н. Курс теоретической механики. М.: МГУ, 1974. 647 с.
  6. 6. Rubin H., Ungar P. Motions under a strong constraining force // Commun. Pure Appl. Math. 1957. V. 10. № 1. P. 65–87. https://doi.org/10.1002/cpa.3160100103
  7. 7. Baumgarte J. Stabilization of constraints and integrals of motion in dynamical systems // Comput. Methods in Appl. Math. Eng. 1972. V. 1. № 1. P. 1–16. https://doi.org/10.1016/0045-7825 (72)90018-7
  8. 8. Козлов В.В. Конструктивный метод обоснования теории систем с неудерживающими связями // ПММ. 1988. Т. 52. № 6. С. 883–894.
  9. 9. Буров А.А. О существовании и устойчивости равновесий механических систем со связями, реализуемыми большими потенциальными силами // ПММ. 2003. Т. 67. № 2. С. 222–230.
  10. 10. Журавлев В.Ф., Фуфаев Н.А. Механика систем с неудерживающими связями. М.: Наука, 1993. 240 с.
  11. 11. Буров А.А., Косенко И.И. Об устойчивости и бифуркациях относительных равновесий маятника, подвешенного на экваторе // Космические исследования. 2013. Т. 51. № 3. С. 224–227. https://doi.org/10.7868/S0023420613030011
  12. 12. Буров А., Косенко И. О перевернутом маятнике // Квант. 2014. № 4. С. 29–31.
  13. 13. Теляковский С.А. Курс лекций по математическому анализу. Семестр II. Лекционные курсы НОЦ/ Математический институт им. В. А. Стеклова РАН (МИАН). Вып. 17. М.: МИАН, 2011. 192 с. https://doi.org/10.4213/lkn17
  14. 14. Козлов В.В. Реализация неинтегрируемых связей в классической механике // Докл. АН СССР. 1983. Т. 272. № 3. С. 550–554.
  15. 15. Иванов А.П. Об устойчивости в системах с неудерживающими связями // ПММ. 1984. Т. 48. № 5. С. 725–733.
  16. 16. Козлов В.В., Трещев Д.В. Биллиарды. Генетическое введение в динамику систем с ударами. М.: Изд-во МГУ, 1991. 168 с.
  17. 17. Дерябин М.В. О реализации неудерживающих связей // ПММ. 1994. Т. 58. № 6. С. 136–140.
  18. 18. Дерябин М.В., Козлов В.В. К теории систем с односторонними связями // ПММ. 1995. Т. 59. № 4. С. 531–539.
  19. 19. Дерябин М.В. Общие принципы динамики и теория односторонних связей // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 1. Математика. Механика. 1998. № 1. С. 53–59.
  20. 20. Иванов А.П. Динамика систем с механическими соударениями. М.: Междунар. программа образования, 1997. 336 с.
  21. 21. Березинская С.Н., Кугушев Е.И. О движении механических систем с односторонними связями // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 1. Математика. Механика. 2005. № 3. С. 18–24.
  22. 22. Румянцев В.В. О вариационных принципах для систем с неудерживающими связями // ПММ. 2006. Т. 70. № 6. С. 902–914.
  23. 23. Leine R.I., van de Wouw N. Stability and Convergence of Mechanical Systems with Unilateral Constraints. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2008. 236 p.
  24. 24. Отраднова Л.С. Максимальность действия по Гамильтону для систем с односторонними связями // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 1. Математика. Механика. 2012. № 4. С. 70–72.
  25. 25. Rodnikov A.V. The algorithms for capture of the space garbage using “Leier constraint” // Regular and Chaotic Dynamics. 2006. V. 11. № 4. P. 483–489. https://doi.org/10.1070/RD2006v011n04ABEH000366
  26. 26. Родников А.В. О движении материальной точки вдоль леера, закрепленного на прецессирующем твердом теле // Нелинейная динамика. 2011. Т. 7. С. 295–311.
  27. 27. Родников А.В. О компланарных равновесиях космической станции на тросе, закрепленном на прецессирующем астероиде // Нелинейная динамика. 2012. Т. 8. № 2. С. 309–322.
  28. 28. Родников А.В. Моделирование динамики космической станции в окрестности астероида // Мат. моделир. и числ. методы. 2016. № 10. С. 55–68.
  29. 29. Родников А.В. Математическая модель двухтросовой системы космическая станция — динамически симметричный астероид // Мат. моделир. и числ. методы. 2017. № 16. С. 92–101. https://doi.org/10.18698/2309-3684-2017-4-92101
  30. 30. Rodnikov A.V. On safe configurations of a natural-artificial space tether system // AIP Conference Proceedings. 2018. V. 1959. № 1. P. 040018. https://doi.org/10.1063/1.5034621
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library