Preview

Машиностроение и компьютерные технологии

Расширенный поиск

Исследование влияния дополнительной массы на динамическую устойчивость модели крыла в потоке воздуха

https://doi.org/10.24108/0719.0001506

Полный текст:

Аннотация

Работа посвящена исследованию динамической устойчивости модели крыла в потоке набегающего воздуха. Как известно, при некоторой скорости потока, называемой критической, возникает явление самовозбуждающийся незатухающих изгибно - крутильных автоколебаний, называемых флаттером. В работе рассматривается один из методов борьбы с данным явлением, а именно размещение в модели крыла дополнительного груза на упругих элементах (пружинах). Таким образом, рассматривается трёхстепенная модель крыла, тогда в литературе, посвящённой данной проблеме, чаще рассматривается двухстепенная модель крыла. Данная работа является естественным продолжением первой работы авторов, где подробно была рассмотрена именно двухстепенная модель крыла. Работа продолжает и развивает исследования в данной области многих известных учёных, таких как В.Л. Бидерман, С.П. Стрелков, Я.Г. Пановко, И.И. Губанова, Е.П. Гроссман, Я.Ц. Фын и многих других, которые исследовали данное явление. Также необходимо упомянуть учёных, которые не только изучали данное явление, но разрабатывали методы борьбы с ним. Ими являлись Келдыш М. В., Риз П. М., Пархомовский Я. М. и др. Необходимо отметить, что в решение проблемы флаттера внесли вклад не только учёные-теоретики, но и лётчики-испытатели, в частности Галлай М.Л.

В данной работе подробно излагаются вывод линейных дифференциальных уравнений малых колебаний модели крыла с дополнительным грузом в потоке, определяются собственные частоты и формы изгибно - крутильных колебаний, проверяется их ортогональность, исследуются вынужденные колебания под действием аэродинамических силы и момента, определяется критическая скорость потока для ряда параметров системы, а именно массы дополнительного груза и жёсткости его подвеса. Делается вывод о влиянии этих параметров на критическую скорость. На основе результатов расчётов можно сделать вывод о влиянии дополнительного груза на критическую скорость флаттера и о том, насколько этот метод актуален для борьбы с этим явлением. Представленная работа может оказаться интересной как для студентов технических специальностей, изучающих теорию механических колебаний, так и для инженеров – специалистов в вопросах аэроупругости и динамической устойчивости элементов механических систем.

Об авторе

А. М. Наумов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Россия

Наумов Андрей Михайлович

Кафедра "Прикладная механика", доцент

SPIN-код 1604-4910



Список литературы

1. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний: учебник. М.: Высшая школа, 1980. 408 с.

2. Стрелков С.П. Введение в теорию колебаний: учебник. 2-е изд. М.: Наука, 1964. 437 c.

3. Пановко Я.Г., Губанова И.И. Устойчивость и колебания упругих систем. 4-е изд. М.: Наука, 1987. 352 с.

4. Келдыш М.В. Вибрации в воздушном потоке крыла с подкосами. М.: ЦАГИ, 1938. 40 с.

5. Гроссман Е. П., Келдыш М. В., Пархомовский Я. М. Вибрации крыла с элероном. М.: ЦАГИ, 1937. 98 с.

6. Риз П.М. Флаттер воздушных винтов. М.: ЦАГИ, 1938. 36 с.

7. Фын Я.Ц. Введение в теорию аэроупругости. М.: Физматгиз, 1959. 523 с. [Fung Y.C. An introduction to the theory of aeroelasticity. N.Y.: Wiley, [1955]. 490 p.].

8. Галлай М.Л. Избранное: В 2 т. Т. 1. М.: Воениздат, 1990. 524 с.

9. Наумов А.М., Мочилин И.К. Исследование динамической потери устойчивости модели крыла в потоке воздуха // Машиностроение и компьютерные технологии. 2019. № 3. С. 15–27. DOI: 10.24108/0319.0001468

10. Машиностроение: энцикл.: В 40 т. / Гл. ред. Фролов К.В. Разд. IV: Расчет и конструирование машин. Т. IV-21: Самолеты и вертолеты. Кн. 1: Аэродинамика, динамика полета и прочность. М.: Машиностроение, 2002. 800 с.

11. Алгазин С.Д., Кийко И.А. Флаттер пластин и оболочек. М.: Наука, 2006. 247 с.

12. Благодырёва О.В. Расчёт на безопасность от флаттера крыла малого удлинения методом полиномов // Тр. МАИ: электрон. журн. 2013. Вып. 68. С. 3.

13. Шитов С.В. Флаттер упругой полосы в потоке газа с малой сверхзвуковой скоростью // Тр. МАИ: электрон. журн. 2015. Вып. 82. С. 5.

14. Веденеев В.В., Шитов С.В. Флаттер периодически подкреплённой полосы в потоке газа с малой сверхзвуковой скоростью // Изв. РАН. Механика твердого тела. 2015. № 3. С.105-126.

15. Theodorsen Th. General theory of aerodynamic instability and the mechanism of flutter // NACA Report. 1949. No. 496. Pp. 413-433.

16. Bin Duan, Xinyun Guo, Khaled Abdel-Motagaly, Chuh Mei. Suppression of supersonic panel flutter and thermal deflection using shape memory alloy // 44th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC structures, structural dynamics and materials conf. (USA, Virginia, Norfolk, April 7-10, 2003): Proc. Wash.: AIAA, 2003. DOI: 10.2514/6.2003-1513


Для цитирования:


Наумов А.М. Исследование влияния дополнительной массы на динамическую устойчивость модели крыла в потоке воздуха. Машиностроение и компьютерные технологии. 2019;(7):1-17. https://doi.org/10.24108/0719.0001506

For citation:


Naumov A.M. Investigation of Additional Mass Effect on Dynamic Wing Model Stability in Airflow. Mechanical Engineering and Computer Science. 2019;(7):1-17. (In Russ.) https://doi.org/10.24108/0719.0001506

Просмотров: 59


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2587-9278 (Online)