7 / 13
Исследование пространственной динамики ракеты на старте
…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 5·2017 7
Что касается пульсационной составляющей, для ее расчета необ-
ходимы в первую очередь знания частот и форм собственных коле-
баний конструкции. Согласно СП 20.13330.2011, достаточно первых
двух форм и частот
1
f
и
2
f
. Зная их и предельное значение частоты
собственных колебаний
l
f
, можно установить, есть ли необходи-
мость учитывать коэффициент динамичности
ξ
при расчете
.
p
w
Согласно СП 20.13330.2011 (табл. 11.5),
3, 4
l
f
=
Гц. Учитывая
ранее найденные значения первых двух собственных частот, получа-
ем
1
2
l
f
f
f
< <
. Тогда значение пульсационной составляющей можно
определить по формуле
( )
p
m e
w w z
= ξw υ
, (8)
где
1, 287
ξ =
— коэффициент динамичности, значение которого нор-
мировано и определяется по данным рис. 11.1 из СП 20.13330.2011;
10
( )
( /10)
e
e
z
z
−α
ζ = ζ
— коэффициент пульсации давления ветра, при-
нимаемый для эквивалентной высоты
e
z
;
0,839
υ =
— коэффициент
пространственной корреляции, значение которого нормировано и
определяется по данным табл. 11.6 из СП 20.13330.2011.
Таким образом, при подготовке исходных данных необходимо
учесть геометрию конструкции (см. рис. 2), ветровой район (II) и тип
местности (
B
), что в итоге даст следующие величины:
Нормативное значение ветрового давления ветра,
0
w
, кПа ............ 0,30
Аэродинамический коэффициент (при
5
Re 3 10
= ⋅
),
с
...................... 0,49
Декремент колебаний (сталь),
δ
........................................................ 0,15
Собственные частоты, Гц:
первая
1
f
......................................................................................... 3,11
вторая
2
f
......................................................................................... 8,35
Коэффициент надежности по нагрузке,
f
γ
...................................... 1,40
Отметим, что коэффициент надежности по нагрузке вычислен со-
гласно п. 11.1.12 СП 20.13330.2011.
Сам расчет сделан по формулам (6)–(8), его результаты приведе-
ны в таблице. Для вычисления значения погонной ветровой нагрузки
использована формула
w
w f
q wh
= γ
, (9)
где
w
h
— приращение высоты.