ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 532.5

Технічна механіка, 2015, 1, 15 - 29

ДИНАМІЧНА НЕСТІЙКІСТЬ ПІДКРІПЛЕНИХ КОНІЧНИХ ОБТІЧНИКІВ РАКЕТ-НОСІЇВ У НАДЗВУКОВОМУ ГАЗОВОМУ ПОТОЦІ

М. В. Чернобривко, К. В. Аврамов, Т. Я. Батутіна, П. Г. Дегтяренко, А. М. Тонконоженко, У. С. Сулейменов

      Досліджуються коливання конічних обтічників ракетоносіїв, що підкріплені шпангоутами, у надзвуковому газовому потоці. Обтічники моделюються тонкими конічними оболонками, підсиленими внутрішніми кільцями. Проводиться аналіз втрати динамічної нестійкості конструкції, що відповідає біфуркації Хопфа. Для дослідження динамічної нестійкості конічних оболонок із шпангоутами в надзвуковому газовому потоці застосовується метод заданих форм. Тиск, що діє на оболонку, моделюється поршневою теорією. Кінетична та потенційна енергії конструкції представляються залежними від компонент вектора переміщень оболонки. Для дослідження динамічної нестійкості оребрених оболонок у надзвуковому газовому потоці отримані моделі з кінцевим числом степенів свободи. Аеропружні коливання оболонки представляються у вигляді укороченого ряду за власними формами коливань, які знаходяться методом Релея–Ріцца. Аналіз власних коливань конічних оболонок з різним числом шпангоутів показав, що оребрення збільшує величини власних частот більш ніж в два рази. Збільшення числа шпангоутів з п’яти до семи не впливає на перші три власні частоти коливань конструкції. Число вузлів першої власної форми конструкції зі шпангоутами в півтора рази більше, ніж число вузлів той же форми коливань конструкції без шпангоутів. Критична частота автоколивань, в основному, значно вище першої власної частоти конструкції. Ці частоти близькі для конічної оболонки з трьома шпангоутами. Частота автоколивань менше першої власної частоти конструкції з п’ятьма та сьома шпангоутами. Частоти автоколивань і перша власна частота конструкції не змінюється, якщо число шпангоутів зростає з п’яти до семи.

конічна оболонка із шпангоутами, надзвуковий газовий потік, метод заданих форм, просторова форма втрати стійкості

1. Zhao X. Li. The element-free kp-Ritz method for free vibration analysis of conical shell panels / X. Li. Zhao, K. M. Liew, T. Y. Ng // Journal of Sound and Vibration. – 2006. – № 295. – P. 906 – 922.

2. Lim С. W. Vibration of cantilevered laminated composite shallow conical shells / С. W. Lim, K. M. Liew // Int. J. of Solids and Structures. – 1998. –№ 35. – P. 1695 – 1707.

3. Ross C. Vibration and elastic instability of thin-walled conical shells under external pressure / C. Ross // Computers & Structures. – 1995. – № 55. – P. 85 – 94.

4. Амиро И. Я. Теория ребристых оболочек / И. Я. Амиро, В. А. Заруцкий. – Киев : Наукова думка,1980. – 367 с.

5. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов. Справочник / Под общей редакцией В. И. Мяченкова. – М : Машиностроение,1989. – 456 c.

6. Бочкарев C. А. Панельный флаттер вращающихся круговых оболочек, обтекаемых сверхзвуковым потоком / C. А. Бочкарев, В. П. Матвеенко // Вычислительная механика сплошных сред. – 2008. – Т.1, № 3.– C. 25 – 33.

7. Миниус Г. М, Расчет флаттера реактивного сопла с продольными сквозными канавками / Г. М. Миниус // Численные методы в механике деформируемого твердого тела. – 1987. – №2. – С. 15 – 22.

8. Диткин В. В. Численное исследование флаттера конических оболочек / В. В. Диткин, Б. А. Орлов, Г. И. Пшеничнов // Механика твердого тела. – 1993. – №1. – С. 185 – 189.

9. Bismarck – Nasr M. N. Finite elements in aeroelasticity of plates and shells / M. N Bismarck – Nasr // Appl. Mech. Rev. – 1996. – № 49 (10). – P. 17 – 24.

10. Valishvili N. B. Calculations of Shell of Revolution / N. B. Valishvili. – M : Machinostoenie, 1976. – 217 p.

11. Власов В. З. Тонкостенные упругие стержни / В. З. Власов. – М : Гос. изд. физ.-мат. лит, 1959. – 246 c.

12. Аврамов К. В. Нелинейная динамика упругих систем / К. В. Аврамов, Ю. В. Михлин. – М.–Ижевск : НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2010. – 704 с.

13.Чернобрывко М. В. Динамическая неустойчивость обтекателей ракетоносителей в полете / М. В. Чернобрывко, К. В. Аврамов, Т. Я. Батутина, В. Н. Романенко, В. А. Пирог. // Проблемы машиностроения. – 2014. – Т.17, № 2. – С. 9 – 16.

Copyright (©) 2015 М. В. Чернобривко, К. В. Аврамов, Т. Я. Батутіна, П. Г. Дегтяренко, А. М. Тонконоженко, У. С. Сулейменов

Copyright © 2014-2018 Технічна механіка