Исследование пространственной динамики ракеты на старте под действием ветровой нагрузки
Авторы: Сергеева А.А., Сидельников Р.В.
Опубликовано в выпуске: #5(65)/2017
DOI: 10.18698/2308-6033-2017-5-1615
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Рассмотрены вопросы, связанные с методикой выявления возможных резонансных изгибных колебаний ракеты, подверженной ветровому воздействию. В рамках разрабатываемой методики приведен алгоритм расчета корпуса ракеты первого приближения на внешнее ветровое воздействие. В результате вычислений получены значения распределенной по высоте ветровой нагрузки. Для более глубокого изучения вопроса появления резонансных изгибных колебаний проведен анализ влияния возмущающих факторов ветрового воздействия на поведение конструкции цилиндрической формы, который показал значительное увеличение боковой силы по отношению к силе сопротивления в достаточно узком диапазоне чисел Струхаля. Полученные результаты отражены на графике зависимости соотношения коэффициентов боковой силы и силы сопротивления от числа Струхаля.
Литература
[1] Колесников К.С. Динамика ракет. Москва, Машиностроение, 2003, 520 с.
[2] Simiu E., Scanlan R.H. Wind effects on structures: an introduction to wind engineering. Willey-Interscience, 1978, 468 p.
[3] Петров К.П. Аэродинамика транспортных космических систем. Москва, Эдиториал УРСС, 2000, 368 с.
[4] Бекмаматова Л.Н., Алексеенко В.Н., Жиленко О.Б. Особенности оценки ветрового воздействия на высотные здания. XXX Студ. междунар. заочн. науч.-практ. конф. "Молодежный научный форум: технические и математические науки", 2016, № 1 (30), с. 4-12. URL: http://nauchforum.ru/archive/MNF_tech/1(30).pdf
[5] Кравченко Г.М., Труфанова Е.В., Долженко А.В. Динамический расчет зданий на ветровые нагрузки с учетом пульсационной составляющей. Электрон. науч. журнал "Apriori. Cерия: Естественные и технические науки", 2013, № 1. URL: http://www.apriori-journal.ru/seria2/1-2013/Kravchenko-Trufanova-Dolzhenko.pdf
[6] Гувернюк С.В., Гагарин В.Г. Компьютерное моделирование аэродинамических воздействий на элементы ограждений высотных зданий. Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика (АВОК), 2006, № 8, с. 18-24.
[7] Дубинский С.И. Расчеты высотных сооружений при ветровом воздействии. САПР и графика, 2005, № 10, с. 32-34.
[8] Дубинский С.И. Численное моделирование ветровых воздействий на высотные здания и комплексы. Автореф. дис. ... канд. техн. наук. Москва, 2010, 21 с.
[9] Хитрых Д. Численное моделирование ветрового воздействия на высотный комплекс в газодинамическом пакете ANSYS CFX. ANSYS Advantage. Русская редакция, 2011, № 15, с. 35-37.
[10] Сафиуллин И.И. Численное моделирование ветровых воздействий на высотное здание "Лазурные небеса" (г. Казань). Известия КГАСУ. Серия: Математическое моделирование численные методы и комплексы программ (в строительстве), 2014, № 4 (30), с. 413-417.
[11] Савицкий Г.А. Ветровая нагрузка на сооружения. Москва, Стройиздат, 1972, 110 с.
[12] Щеглов Г.А., Ермаков А.В. Моделирование колебаний стартового комплекса ракеты-носителя при ветровом воздействии с учетом интенсивности вихреобразования. Сб. докл. 11-го Всерос. съезда по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики (электрон. изд.). Казань, 20-24 августа 2015 г. Казань, Изд-во Казанского (Приволжского) федерального университета, 2015, 4481 с.
[13] ANSYS Fluent Theory Guide. ANSYS Fluent Release 13.0 ANSYS, Inc., 2010, 752 p.
[14] Сергеева А.А., Сидельников Р.В. Влияние нестационарности обтекания на динамику полета летательного аппарата. Материалы 67-й науч. конф. секции техн. наук. Челябинск, 17-23 апреля 2015 г., ФГБОУ ВПО ЮУрГУ (НИУ). Челябинск, Издательский центр ЮУрГУ, 2015, с. 331-336.
[15] Ареф Х. Вихревая динамика волновых следов. Нелинейная динамика, 2006, т. 2, № 4, с. 411-424.
[16] Диментберг Ф.М., Колесников К.С., ред. Вибрации в технике. В 6 т. Т. 3. Колебания машин, конструкций и их элементов. Москва, Машиностроение, 1980, 544 с.
[17] ANSYSMechanical APDL Theory Reference. ANSYS Mechanical Release 13.0 ANSYS, Inc., 2010, 988 p.
[18] Петров К.П. Аэродинамика тел простейших форм. Москва, Факториал, 1998, 432 с.
[19] Петров К.П. Аэродинамика ракет. Москва, Машиностроение, 1977, 136 с.
[20] Ларичкин В.В. Аэродинамика цилиндрических тел и некоторые инженерные задачи экологии. Новосибирск, Издательство НГТУ, 2006, 303 с.