Демпфирование резонансных колебаний гироскопических систем жидкостным демпфером с упругими ребрами
Авторы: Черников С.А., Сюэ Ю.
Опубликовано в выпуске: #2(86)/2019
DOI: 10.18698/2308-6033-2019-2-1851
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Динамические характеристики слабо демпфированных гиросистем обладают ярко выраженными резонансными свойствами в диапазоне частот нутационных и упругих колебаний. Демпфер в виде трубок, заполненных вязкой жидкость, широко используется для демпфирования резонансных колебаний гиросистем, однако его эффективность ограничена. В данном исследовании рассмотрена возможность демпфирования резонансных колебаний гиросистемы жидкостным демпфером с упругими ребрами. Получены приближенные уравнения возмущенного движения гиросистемы с демпфером. Разработан метод оптимизации параметров демпфера. Сравнение коэффициентов максимального усиления податливости при наличии и отсутствии упругих ребер в демпфере позволяет сделать заключение о том, что введение упругой связи между объектом демпфирования и жидкостным маховиком существенно повышает эффективность подавления резонансных колебаний гироскопических систем. Полученные результаты можно использовать при проектировании жидкостного демпфера не только в гироскопическом приборостроении, но и в других областях
Литература
[1] Черников С.А. Динамика нелинейных гироскопических систем. Москва, Машиностроение, 1981, 224 с.
[2] Marivani M. Numerical investigation of sloshing motion inside liquid dampers with and without submerged screens. PhD thesis. McMaster University, Hamilton, 2009, 150 p.
[3] Павлов В.А. (РФ). Жидкостное гироскопическое устройство для стабилизации и демпфирования объектов с шестью степенями свободы. Патент RU 2595183 C1, опубл. 20.08.2016, бюл. № 23, 13 с.
[4] Bhuta P.G., Koval L.R. A viscous ring damper for a freely precessing satellite. International J. of Mechanical Sciences, 1966, vol. 8, pp. 383–395.
[5] Chang C.-O., Liu L.-Z. Dynamics and stability of a freely spinning body carrying a nutation damper. J. of the Chinese Institute of Engineers, 1994, vol. 17, no. 3, pp. 396–408.
[6] Черников С.А., Сюэ Ю. Динамическое демпфирование резонансных колебаний гироскопической системы жидкостным демпфером. Известия ТулГУ. Технические науки, 2018, вып. 5, с. 206–216.
[7] Богоряд И.Б., Лаврова Н.П. Численная модель течения жидкости во вращающемся цилиндре с упругими радиально расположенными ребрами. Прикладная механика и техническая физика, 2013, т. 54, № 2, с. 59–64.
[8] Луковский И.А., Троценко В.А., Усюкин В.И. Взаимодействие тонкостенных упругих элементов с жидкостью в подвижных полостях. Киев, Наукова думка, 1989, 240 с.
[9] Микишев Г.Н., Рабинович Б.И. Динамика твердого тела с полостями, частично заполненными жидкостью. Ишлинский А.Ю., ред. Москва, Машиностроение, 1968, 532 с.
[10] Покусаев М.Н. Демпфирование крутильных колебаний в валах судовых дизелей: моделирование, экспериментальные и натурные исследования. Дис. ... д-ра техн. наук. Астрахань, 2005, 345 с.
[11] Черников С.А., Сюэ Ю. Динамическое демпфирование вынужденных колебаний гироскопической системы демпфером с жидкостным маховиком. Инженерный журнал: наука и инновации, 2017, вып. 10. DOI:10.18698/2308-6033-2017-10-1685
[12] Черников С.А. Расширение полосы гашения виброзащитной системы динамическим гасителем с обратной связью. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2015, № 5, с. 54–61.