Иванова Татьяна Борисовна

This paper investigates the problem of a sphere with axisymmetric mass distribution rolling on a horizontal plane. It is assumed that the sphere can slip in the direction of the projection of the symmetry axis onto the supporting plane. Equations of motion are obtained and their first integrals are found. It is shown that in the general case the system considered is nonintegrable and does not admit an invariant measure with smooth density. Some particular cases of the existence of an additional integral of motion are found and analyzed. In addition, the limiting case in which the system is integrable by the Euler – Jacobi theorem is established.

This paper addresses the problem of a sphere with axisymmetric mass distribution rolling on a horizontal plane. It is assumed that there is no slipping of the sphere as it rolls in the direction of the projection of the symmetry axis onto the supporting plane. It is also assumed that, in the direction perpendicular to the above-mentioned one, the sphere can slip relative to the plane. Examples of realization of the above-mentioned nonholonomic constraint are given. Equations of motion are obtained and their first integrals are found. It is shown that the system under consideration admits a redundant set of first integrals, which makes it possible to perform reduction to a system with one degree of freedom.

This paper is concerned with the rolling of a homogeneous ball with slipping on a uniformly rotating horizontal plane. We take into account viscous friction forces arising when there is slipping at the contact point. It is shown that, as the coefficient of viscosity tends to infinity, the solution of the generalized problem on each fixed time interval tends to a solution of the corresponding nonholonomic problem.

В данной работе мы экспериментально исследуем динамику тела с плоским основанием (цилиндра), скользящего по горизонтальной шероховатой плоскости. Для анализа используется два подхода. В первом случае, используя машину трения, определяем зависимость силы трения от скорости движения цилиндров. Во втором случае, используя цифровую скоростную камеру для видеосъемки и метод представления траекторий на фазовой плоскости для обработки результатов, исследуем качественные и количественные характеристики движения цилиндров по горизонтальной плоскости. Полученные результаты сравниваем с ранее известными теоретическими и экспериментальными данными. Кроме того, в работе приводится подробный систематический обзор известных теоретических и экспериментальных результатов в этой области.

В данной работе мы исследуем динамику тела с плоским основанием, скользящего по наклонной шероховатой плоскости в предположении линейного распределения давления тела на опору как простейшей динамически согласованной модели трения. Компьютерный анализ динамики системы на наклонной плоскости с использованием фазовых портретов позволил выявить не указанные ранее динамические эффекты.

В работе рассмотрено управление динамически несимметричным уравновешенным шаром по плоскости в случае проскальзывания в точке контакта. Получены необходимые условия, при которых управление возможно. Построены конкретные алгоритмы управления по заданной траектории.

В работе исследуется возможность управления движением шара с маятниковым механизмом в неголономной постановке при помощи гейтов — элементарных движений, таких как разгон и торможение при движении по прямой, поворот на заданный угол и их сопряжение. Также рассмотрено управляемое движение системы вдоль прямой с постоянным ускорением. Для данной задачи приведен алгоритм вычисления управляющих моментов сил и показано, что получаемая при этом приведенная система обладает первым интегралом движения.

В работе изучается динамика твердого тела (стержня), опирающегося острым концом на шероховатую плоскость, которое может двигаться так, что точка контакта либо неподвижна, либо проскальзывает, и, кроме того, может также отрываться от опоры. В работе динамика системы рассмотрена в рамках трех механических моделей, которые описывают различные режимы движения. Приведены границы области определения каждой из моделей и проанализированы переходы между ними при различных коэффициентах трения на горизонтальной и наклонной поверхностях.

Рассматривается задача о скольжении по горизонтальной плоскости однородного прямого цилиндра (шайбы) под действием сил сухого трения. Пятно контакта цилиндра с плоскостью совпадает с его основанием. Мы рассматриваем осесимметричные шайбы, то есть предполагается, что основание цилиндра симметрично относительно оси, лежащей в плоскости основания. Основное внимание уделено исследованию качественных свойств динамики шайб, опирающихся на шероховатую плоскость круглым основанием, треугольным основанием и тремя точками.

В статье рассмотрены две динамические задачи, возникающие при взаимодействии абсолютно твердого цилиндра с деформируемым плоским основанием в двумерной постановке (движение абсолютно твердого диска по основанию, представляющему собой в недеформированном состоянии прямую). Основание представляет собой достаточно жесткую вязкоупругую среду, создающую нормальное давление $p(x) = kY(x)+ν\dot{Y}(x)$, где $x$ — координата на прямой, $Y(x)$ — нормальное смещение точки $x$, а $k$ и $ν$ — коэффициенты упругости и вязкости (среда Кельвина—Фойгта). Также считаем, что при деформации основание создает силы сухого трения, локально подчиняющиеся закону Кулона. Рассмотрено явление удара, возникающее при произвольном падении диска на прямую, а также исследовано движение диска «вдоль прямой», включающее стадии скольжения и качения.

Рассмотрены фигуры равновесия и исследована устойчивость жидкого самогравитирующего эллиптического цилиндра с внутренним течением в классе эллиптических возмущений. Построена бифуркационная диаграмма данной системы, указаны условия существования стационарных решений.