Двумерная модель жидкости для расчета собственных частот колебаний осесимметричных гидрооболочечных систем
Авторы: Грибков В.А., Адаменко Р.А.
Опубликовано в выпуске: #3(63)/2017
DOI: 10.18698/2308-6033-2017-3-1593
Раздел: Механика | Рубрика: Механика жидкости, газа и плазмы
Предложена двумерная модель жидкой среды для описания колебательного движения жидкости в упругой осесимметричной тонкостенной оболочечной конструкции. Двумерная модель жидкости положена в основу приближенной аналитической методики расчета собственных частот неосесимметричных колебаний гидрооболочечных систем. Алгоритм методики состоит из нескольких простейших вычислительных операций, базирующихся на элементарной формуле пересчета собственных частот, переходе от собственных частот оболочки без жидкости к собственным частотам оболочки, заполненной жидкостью. Результаты расчета, полученные с использованием предлагаемой двумерной модели жидкости, сопоставлены с результатами точного аналитического решения гидроупругой задачи для цилиндрической оболочки, заполненной трехмерной жидкостью, с результатами расчета составной оболочечной конструкции, полученными с применением двух конечноэлементных комплексов (SolidWorks Simulation, Pro/ENGINEER Mechanica), а также с результатами частотных испытаний физической (экспериментальной) модели - составной оболочки из двух элементов.
Литература
[1] Горшков А.Г., Морозов В.И., Пономарев А.Т., Шклярчук Ф.Н. Аэрогидроупругость конструкций. Москва, Физматлит, 2000, 592 с.
[2] Шклярчук Ф.Н. Расчет колебаний оболочек вращения с жидкостью методом конечных элементов. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2015, № 1, с. 17-29.
[3] Гришанина Т.В., Шклярчук Ф.Н. Применение метода Ритца к расчету осесимметричных колебаний составных оболочек вращения с круговыми шпангоутами, заполненных жидкостью. Известия РАН. Механика твердого тела, 2016, № 3, с. 140-156.
[4] Гончаров Д.А., Пожалостин А.А. О колебаниях двухслойной жидкости в упругом баке. Сб. докл. XI Всерос. съезда по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики. Казань, Изд-во Казан. ун-та, 2015, с. 1012-1014.
[5] Пожалостин А.А., Гончаров Д.А., Кокушкин В.В. Малые колебания двухслойной жидкости с учетом проницаемости разделителя. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2014, № 5, с. 109-116.
[6] Дьяченко М.И., Павлов А.М., Темнов А.Н. Продольные упругие колебания корпуса многоступенчатой жидкостной ракеты пакетной схемы. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2015, № 5, с. 14-24.
[7] Балакирев Ю.Г., Борисов М.А. Особенности частотного спектра упругих колебаний корпусов многоблочных ракет-носителей симметричной компоновки. Космонавтика и ракетостроение, 2016, № 3 (88), с. 54-59.
[8] Грибков В.А., Хохлов А.О. Определение динамических характеристик многозвенной маятниковой системы с сопоставлением расчетных и экспериментальных результатов. Наука и образование, 2015, № 9. DOI: 10.7463/0915.0789404
[9] Челомей С.В., Грибков В.А., Аринчев С.В. Расчет основных динамических характеристик топливных баков. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1995, 38 с.
[10] Грибков В.А., Поляков А.В. Конечно-элементное моделирование системы "РН "Стрела"-КА" с учетом подвижности жидкого топлива в баках. Тез. докл. Второй Междунар. конф. "Ракетно-космическая техника: фундаментальные и прикладные проблемы". Ч. II. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Москва, 2005, с. 52.
[11] Болотин В.В., ред. Вибрации в технике. Т. 1: Колебания линейных систем. 2-е изд. Москва, Машиностроение, 1999, 504 с.
[12] Власов В.З. Избранные труды. Т. 1. Москва, Изд-во АН СССР, 1962, 528 с.
[13] Биргер И.А., Пановко Я.Г., ред. Прочность, устойчивость, колебания. Т. 3. Москва, Машиностроение, 1968, 568 с.
[14] Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. Москва, Наука, 1976, 576 с.
[15] Грибков В.А., Шиян Д.Н. Виброизмерительная аппаратура: структура, работа датчиков, калибровка каналов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, 109 с.