Теоретические и экспериментальные исследования крутильных весов и систем на их основе для измерения диссипативных процессов, гравитационных и пондемоторных взаимодействий

• Автор: Карагиоз, Олег Всеволодович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 228 с.

Содержание
Перечень основных обозначений и символов
Введение
Основные положения, выносимые на защиту
1. Теория движения крутильных весов при наличии качаний
и внешних воздействий на точку подвеса
1.1. Анализ причин возникновения вынужденных крутильных колебаний при малых амплитудах качаний
1.1.1. Вывод уравнения движения крутильной системы
при наличии качаний рабочего тела
1.1.2. Вычисление амплитуды вынужденных крутильных колебаний, обусловленных качаниями
1.1.3. Определение частот вынужденных крутильных колебаний как функций геометрических параметров весов
1.1.4. Минимизация амплитуды вынужденных крутильных колебаний
1.1.5. Частоты качаний и разностные частоты при различных значениях параметра |3
1.2. Расчет смещения периода крутильных колебаний
при наличии качаний
1.2.1. Уравнения движения крутильных весов
1.2.2. Определение частот крутильных колебаний
при поперечных качаниях
1.2.3. Расчёт смещения частоты крутильных колебаний
при поперечных качаниях
1.2.4. Оценка помехоустойчивости весов при поперечных качаниях

1.2.5. Определение частот крутильных колебаний
при продольных качаниях
1.2.6. Расчёт смещения частоты крутильных колебаний
при продольных качаниях
1.2.7. Оценка помехоустойчивости весов при продольных качаниях
1.2.8. Анализ расчетных формул
1.3. Влияние вибраций точки подвеса на крутильные весы
с магнитным демпфером качаний
1.3.1. Смещение положения равновесия и периода колебаний весов при вибрации точки подвеса
1.3.2. Решение уравнений маятниковых колебаний
с учетом перекрёстных членов
1.3.3. Методика обработки результатов измерений
1.3.4. Сопоставление расчетных кривых
и экспериментальных данных
1.3.5. Влияние параметров g и б
на частотные характеристики
1.3.6. Оценки влияния вибраций
Выводы
2. Проблема определения гравитационной постоянной И в её
историческом аспекте
2.1. Классические методы измерения С крутильными весами
2.2. Методы определения б вертикальными весами
2.3. Некоторые нетрадиционные способы измерения С
2.4. Исследование предполагаемой зависимости б
от различных факторов и условий измерений

2.4.1. Изучение зависимости G от состава масс
2. 4. 2. Исследование зависимости G от температуры, физического или химического состояния, радиоактивности, электромагнитной энергии, квантового состояния пробных тел
2.4.3. Оценка влияния промежуточной среды на гравитационное взаимодействие
2.4.4. Анализ временных и пространственных
вариаций гравитационной постоянной
2.5. Методы и результаты измерения геоцентрической
гравитационной постоянной
2.6. Метод измерения гравитационной постоянной
на базе свободного от сноса спутника
2.7. Теоретические значения величины G,
полученные разными авторами
2.8. Определение комплекса проблем,
связанных с измерением G крутильными весами
Выводы
3. Выявление и исследование дестабилизирующих факторов
при измерении G крутильными весами
3.1. Исследование влияния конвективных
и неравновесных потоков
3.2. Оценка влияния флуктуаций температуры
3.3. Проверка возможного влияния магнитных
и электрических полей
3.4. Анализ погрешностей измерений,
вносимых оптоэлектронной системой

1.2. Расчёт смещения периода крутильных колебаний при наличии качаний
1.2.1. Уравнения движения крутильных весов
Качания не только приводят к появлению вынужденных крутильных колебаний, которые накладываются на собственные и затрудняют их регистрацию, но и вызывают смещение самого периода собственных колебаний. Для обнаружения этого более тонкого эффекта необходимо уравнение крутильных колебаний, содержащее члены следующего порядка по углам 0!. Учёт этих членов приводит для вариометра первого рода к следующему уравнению крутильных колебаний:
й3(й2ф/йб2) (1-022/2-0:1 г/2)+эеф(1-Т}2/2)--(бф/йб) [ (Й3+Й2-Д1) (й022/й1) + (Уз+й1-Д2) (йЭ/йб) ] /2=
=Д3(й202/(312)01 + (Дз+Д1-Й2) (й02/йб) ((/сШ, (1.2. 1)
где П - УГОЛ между осью инерции Х3’ и нитью. В положении равновесия гр=0. Член, пропорциональный йф/йб, даёт поправку к основной частоте
Ашс/сос=02О4/16. (1.2.2)
Член, пропорциональный Й2ф/Йб2, после усреднения ПО 02 и 0! дает поправку к частоте
Лшс/шс=(02О2+01О2)/8. (1.2.3)
Угол между нитью и осью инерции Х3’ выражается следующим образом:
П2 = (02-Ч/2)2+(01-¥1)2. (1.2.4)
После усреднения выражения (1.2.4) по времени получаем поправку к частоте
Асос/ц)с=-[(02О-Ч'2О)2+(01О-Н'1о)2]/8. (1.2.5)