Создание адаптивных машин, «подстраивающихся» под внезапно возникающую нерасчетную внешнюю нагрузку, превышающую заданную при проектировании, является актуальной задачей, решение которой позволит уменьшить количество аварий и катастроф, в частности, и некоторых, связанных с человеческим фактором.
Кроме того, адаптивность машины дает возможность менять ее напряженно-деформированное состояние (НДС) не только в экстремальных случаях, но и при установившемся режиме работы с целью недопущения превышения рабочими напряжениями в наиболее опасных зонах конструкций предела выносливости материала, из которого они изготовлены, а значит, увеличивать ресурс.
Одним из возможных вариантов управления внутренними силами при конструировании таких машин и их механизмов является применение управляемых затяжек, теория которых разработана в [1]. Там же сформулировано определение управляемой затяжки: «Управляемой затяжкой можно назвать напрягающий элемент или систему элементов, создающих в напрягаемой конструкции в заданный момент времени внутренние силы, уменьшающие либо полностью компенсирующие внутренние силы от основной внешней нагрузки».
Широко известны методы создания предварительного напряжения в металлоконструкциях с помощью неуправляемых затяжек [2]. Их можно трактовать как систему напрягающих элементов, которые постоянно (даже если внешняя нагрузка отсутствует) создают в напрягаемой конструкции предварительные внутренние силы, которые должны уменьшать внутренние силы от появляющейся основной внешней нагрузки. Большое число систем с такими затяжками описано в [3, 4, 5]. Но в [1] доказано, что увеличение ресурса напрягаемой системы с применением неуправляемых затяжек не происходит.
Управление НДС деталей, узлов и агрегатов, работающих под нагрузкой, циклически меняющейся во времени, с помощью затяжек предполагает использование либо внешних энергетических источников (например, [6, 7]), либо энергии упругого деформирования основной конструкции [8].
В обоих случаях, на основе небольшой сосредоточенной управляющей силы F, приходящей на входной элемент затяжки, на выходном элементе возникает большая управляемая сила, влияющая на НДС конструкции машины.