Детальная информация

Название: Моделирование эффекта Джанибекова: выпускная квалификационная работа бакалавра: направление 01.03.03 «Механика и математическое моделирование» ; образовательная программа 01.03.03_01 «Механика и математическое моделирование сред с микроструктурой»
Авторы: Сидоров Даниил Витальевич
Научный руководитель: Порубов Алексей Викторович
Организация: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Физико-механический институт
Выходные сведения: Санкт-Петербург, 2023
Коллекция: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Тематика: Эффект Джанибекова; неустойчивость вращения; теорема о тенисной ракетке; уравнения Эйлера; параметры Родрига-Гамильтона; кватернион поворота; Dzhanibekov effect; rotational instability; tennis racket theorem; Euler equations; Rodrigues-Hamilton parameters; rotation quaternion
Тип документа: Выпускная квалификационная работа бакалавра
Тип файла: PDF
Язык: Русский
Уровень высшего образования: Бакалавриат
Код специальности ФГОС: 01.03.03
Группа специальностей ФГОС: 010000 - Математика и механика
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2023/vr/vr24-117
Права доступа: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Дополнительно: Новинка
Ключ записи: ru\spstu\vkr\26678

Разрешенные действия:

Действие 'Прочитать' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети

Группа: Анонимные пользователи

Сеть: Интернет

Аннотация

В данной работе представлено моделирование эффекта Джанибекова и визуализация вращения твердого тела на языке 𝐽𝑎𝑣𝑎𝑆𝑐𝑟𝑖𝑝𝑡 с использованием библиотеки 𝑇ℎ𝑟𝑒𝑒.𝑗𝑠. Основой моделирования являются уравнения Эйлера, описывающие вращение твердого тела в пространстве, а также дифференциальные уравнения, выражающие связь параметров Родрига-Гамильтона с угловыми скоростями. Решение данной системы позволило определить ориентацию и угловые скорости твердого тела. С помощью параметров Родрига-Гамильтона реализована визуализация вращения. В ходе работы определено влияние начальных угловых скоростей на наблюдаемое явление. Основные результаты показывают, что даже малые возмущения в угловых скоростях приводят к значительному изменению ориентации твердого тела. Также рассмотрен частный случай вращения цилиндра вокруг оси с минимальным моментом инерции. Определено, что наличие диссипации также способствует перевороту тела. Разработана программа на языке 𝐽𝑎𝑣𝑎𝑆𝑐𝑟𝑖𝑝𝑡, в которой реализован пользовательский интерфейс, позволяющий самостоятельно исследовать поведение твердого тела путем изменения геометрических параметров объекта или начальных угловых скоростей.

This paper presents the modeling of the Dzhanibekov effect and the visualization of the rotation of a rigid body in JavaScript using the Three.js library. The modeling is based on the Euler equations describing the rotation of a rigid body in space, as well as differential equations expressing the relationship between the Rodrigues-Hamilton parameters and angular velocities. The solution of this system made it possible to determine the orientation and angular velocities of the rigid body. With the help of the Rodrigues-Hamilton parameters, rotation visualization is implemented. In the course of the work, the influence of the initial angular velocities on the observed phenomenon was determined. The main results show that even small perturbations in the angular velocities lead to a significant change in the orientation of the rigid body. A special case of cylinder rotation around an axis with a minimum moment of inertia is also considered. It is determined that the presence of dissipation also contributes to the body flip. A JavaScript program has been developed that implements a user interface that allows you to independently explore the behavior of a rigid body by changing the geometric parameters of the object or the initial angular velocities.

Права на использование объекта хранения

Место доступа Группа пользователей Действие
Локальная сеть ИБК СПбПУ Все Прочитать
Интернет Авторизованные пользователи СПбПУ Прочитать
-> Интернет Анонимные пользователи

Статистика использования

stat Количество обращений: 0
За последние 30 дней: 0
Подробная статистика