Силы Кармана

Вторая основная задача связана с исследованием динамической устойчивости стержней в потоке и определением критических скоростей потока. Комплексные собственные значения позволяют выяснить возможное поведение стержня при возникающих свободных колебаниях во всем диапазоне скоростей потока (от нуля до критического значения) и тем самым ответить на вопрос, какая потеря устойчивости (с ростом скорости потока) наступит, статическая (дивергенция) или динамическая (флаттер). Задачи динамической неустойчивости типа флаттера подразумевают потенциальное (без срывов) обтекание стержня (рис. 8.1,а), что имеет место только в определенном диапазоне чисел Рейнольдса. Возможны и режимы обтекания с отрывом потока и образованием за стержнем вихревой дорожки Кармана (рис. 8.1,6). Вихри срываются попеременно с поверхности стержня, резко изменяя распределение давления, действующего на стержень, что приводит к появлению периодической силы (силы Кармана), перпендикулярной направлению вектора скорости потока. [c.234]

Силы Кармана. При отрывном обтекании стержня потоком для стержней круглого сечения появляются периодические силы — силы Кармана [c.240]

Задачи взаимодействия стержней с внешним или внутренним потоком воздуха или жидкости, как правило, неконсервативные, поэтому возможны неустойчивые режимы колебаний, которые надо определить и по возможности от них отстроиться. На рис. В. 16 показана конструкция (мачта), которая обтекается потоком воздуха. При определенных скоростях потока появляются (из-за срыва потока) вихри Кармана, которые создают возмущающие периодические силы, перпендикулярные направлению потока. При возникновении колебаний стержня частота срывов вихрей синхронизируется с частотой (например, первой частотой) колебаний конструкции, что может привести к недопустимо большим амплитудам. Аналогичные задачи возникают при расчете стержней, показанных на рис. В.17, В.18. На рис. В.17 показана за- [c.8]

Поток газа с жидкостью попадает сначала на инерционную распределительную решетку 3, где, проходя через направляющие каналы, образованные наклонными перегородками 4, изменяет свое направление, заставляя отделившуюся в отбойнике жидкость двигаться в сторону слива. При этом в результате действия сил инерции происходит первичная (грубая) сепарация жидкости в инерционной решетке. Поток газа, выйдя из каналов решетки вместе с захваченными каплями жидкости, сразу попадает на сетчатый отбойник 2, где окончательно очищается от жидкости. Причем отделившаяся жидкость, заполняющая низ отбойника, за счет сил инерции движется в сторону сливного кармана 5, а газ, изменяя направление, уходит вверх, проходя при этом больший путь, чем толщина отбойника, что также улучшает сепарацию. Жидкость, достигнув стенки корпуса /, сливается в карман 5. Слив происходит беспрепятственно из-за отсутствия противотока газа, обычно повторно подхватывающего стекающую отделившуюся жидкость. [c.312]

Это критическая сила Ясинского — Кармана. Для полного ее определения необходимо найти положение оси аа, для чего используют условие (15.43) и необходимо знание диаграммы а — е, так как величина Et зависит от Для прямоугольного [c.360]

Для жестких пластин усилиями Ny , Т можно пренебречь и полагать, что поперечная нагрузка q, действующая на пластину, уравновешивается только поперечными силами Qx, Qy. При этом уравнение совместности деформаций будет вообще отсутствовать, а второе уравнение системы Кармана (6.19) будет иметь более простой вид [c.129]

Процесс образования вихрей является автоколебательным процессом, обусловливаемым размерами тела, величиной и направлением вектора скорости обтекающего потока, а также вязкостью среды. На некотором расстоянии от препятствия вихревой слой распадается на отдельные вихри, срывающиеся поочередно с двух сторон тела и образующие за препятствием вихревую дорожку Кармана. Образование вихрей зависит от лобового сопротивления препятствия, так как при обтекании его возникает переменная по знаку сила, перпендикулярная направлению основного потока. [c.150]

Из графиков видно, что в наибольшей мере внезапность появления прогибов наблюдалась в опытах Т. Кармана, которые следует отнести к числу наиболее тщательно поставленных. При тщательной постановке опытов разница в значениях критической силы, определенных теоретически и экспериментально, в области, где справедлива формула Эйлера, может не превосходить 1%. [c.371]

При обтекании тела вязким потоком за ним образуются вихри. Они за счет энергии потока постепенно увеличиваются в размере и по достижении определенной (критической) величины отрываются от тела. При достаточно больших числах Re (10 - -10 ) вихри отрываются поочередно с двух сторон от тела и образуется регулярная вихревая дорожка Кармана [104]. При отрыве вихря на теле возникает импульс силы, который приводит к образованию вибрации и шума. [c.168]

Ниже рассмотрены уравнения гибких пластин большого прогиба (уравнения Кармана), из которых, в частности, получены соотношения для других видов пластин. При выводе уравнений принято, что справедливы гипотезы Кирхгофа, а составляющие тензора деформаций учитывают величины, пропорциональные квадратам производных от нормальных перемещений. В уравнениях равновесия, составленных для деформированного состояния, учтены наиболее существенные члены, содержащие силы в срединной плоскости на вторые производные от перемещений по нормали. [c.120]

При рассмотрении уравнений пластин возможна их классификация, основанная на оценке взаимного влияния сил Ь срединной плоскости на изгиб пластины и изгиба на эти силы. При этом возможно вьщеление определенных классов пластин, расчет которых уже не требует использования в полном объеме нелинейных зависимостей теории Кармана. [c.125]

Такой же результат получен Юдиным [Y.27] на основе допущения, что вихревой щум вращающейся лопасти происходит от пульсаций аэродинамических сил в сечении, вызванных следом поперечных вихрей, аналогичных вихрям дорожки Кармана. (При этом предполагалось, что индуцируемая вихрями дорожки периодическая подъемная сила зависит от стационарной силы сопротивления лопасти. В изложенном анализе такое допущение не требуется.) Приведенные Юдиным экспериментальные данные показывают, что шум пропорционален (sin 0о) У /. Это подтверждает дипольный характер излучения при вихревом шуме и предположение о малости длины корреляции, ибо при большой длине получается Р. Небольшое снижение (по сравнению с теорией) темпа роста шума с увеличением скорости [c.829]

Наличие потенциалов продольного и поперечного обтекания позволяет путем простого сложения решений получить обтекание тонкого тела при любом угле атаки а, а затем и вычислить коэффициенты подъемной силы и сопротивления. Опуская вычисления ), укажем лишь, что коэффициент подъемной силы оказывается равным Су = 2а, а к коэффициенту сопротивления в продольном обтекании, который может быть вычислен по (171), от поперечного обтекания присоединяется еще член i = называемый коэффициентом индуктивного сопротивления. Эти результаты, выражающие независимость коэффициентов с,, и j. от формы тела, имеют весьма приближенный характер и не могут конкурировать с более точными теориями, отличающимися от только что изложенной теории Кармана в первую очередь тем, что в них принимается во внимание наличие головной ударной волны на носовой части тела, а в случае тела вращения с заостренным носком — наличие конического присоединенного скачка уплотнения (см. далее 72). [c.332]

Средства ориентации и переориентации подразделяют на средства первичной ориентации, когда заготовка из произвольного положения переводится в устойчивое, и средства вторичной ориентации, когда заготовка переводится из одного устойчивого положения в другое до тех пор, пока не будет установлена в заранее заданное положение. К средства.м первичной ориентации относятся лотки, крючки, карманы и т. п. Вторичная ориентация производится под действием сил тяжести, встряхивания, вибрации или за счет механического воздействия. [c.329]

Долговременная смазка мазями применяется лишь для подшипников качения. Если во время работы подшипники качения надо дополнительно смазывать, то следует обеспечить отвод отработанной смазки. Если интервалы времени, через которые производится дополнительная смазка, не слишком коротки, то крышка подшипника, через которую подается консистентная смазка, должна быть снабжена радиальными ребрами. Другая крышка подшипника должна быть больше, чтобы в ней улавливалась разбрызганная отработанная смазка (фиг. 51). В тех случаях, когда периоды, через которые производится дополнительная смазка, очень коротки, вне крышки подшипника размещают еще маслосборник, представляющий собой по существу диск, подающий отработанную смазку действием центробежной силы в улови-тельные карманы, из которых эту смазку можно удалять, не открывая для этого подшипник (фнг. 52), [c.694]

Настоящая статья Т. Кармана Сверхзвуковая аэродинамика представляет собой доклад на десятом чтении в честь братьев Райт в апреле 1947 г. Доклад посвящен главным образом линейной теории крыла конечного размаха в сверхзвуковом потоке. Наибольший интерес представляет анализ влияния стреловидности на подъемную силу и на волновое сопротивление крыла при сверхзвуковых скоростях и применение интеграла Фурье к решению задачи о крыле конечного размаха. [c.4]

Фиг. 1288. Гидравлическая муфта. На одном из валов закреплен корпус а с внутренними перегородками, на другом — ряд дисков Ь. Перегородки и диски имеют волнистую поверхность (иногда на их поверхности делают впадины, углубления или карманы). При вращении в жидкости, заполняющей полости между дисками и перегородками корпуса, возникают вихри. Внутренние силы трения в жидкости возбуждают вращающий момент на ведомом валу.

При расчетах аппаратов цилиндрической формы производится поверочный расчет на резонанс. Необходимость поверочного расчета на резонанс объясняется тем, что при обтекании конструкции цилиндрической формы установившимся плоскопараллельным потоком ветра происходит периодический срыв вихрей (образуется так называемая вихревая дорожка Кармана), который создает периодическую силу Р у, 1) [127], вызывающую колебания поперек направления ветра [c.222]

Почти одновременно с работой Дебая появилась работа Борна и Кармана, в которой они, исходя из констант межатомных сил, произвели точный динамический анализ собственных колебаний атомной решетки. Однако вследствие простоты и общности модели Дебая, анализ Борна и Кармана только в последние годы был продолжен и развит со вниманием, которого он заслу- [c.186]

Постановка вопроса вполне резонная, пригодная как при упругих деформациях, так и при пластических. Но при чисто упругой постановке введение возмущений на сжатие и растяжение ничего не меняет. Критическая сила остается неизменной. А при пластических деформациях картина становится иной. И это легко понять. Представьте себе, что в дополнение к изгибной деформации стержню сообщено еще и малое осевое сжатие. Тогда в поперечных сечениях стержня произойдет смещение областей разгрузки и догрузки, а при неблагоприятном сочетании двух типов возмущений зона разгрузки вообще может исчезнуть. Это означает, что стержень на устойчивость следует считать уже не по приведенному модулю Энгессера — Кармана, а по касательному Е. Выходит, что критическая сила в зависимости от обстоятельств может проявить себя в интервале двух крайних значений — одного, определяемого по приведенному модулю, и второго — по касательному. Из этих двух следует выбрать, конечно, наименьшее и рассчитывать сжатый стержень на устойчивость надо по касательному модулю. [c.156]

В реальных условиях практические расчеты по касательному и по приведенному модулям мало чем отличаются один от другого. При подходе к пределу текучести, и за ним, касательный модуль Е неизмеримо меньше номинального модуля упругости Е. А раз так, то приведенный модуль Энгессера — Кармана по порядку величины близок к касательному, а критическая сила падает до столь низкого значения, что конструкция фактически не может воспринимать осевой сжимающей нагрузки. Поэтому стержни, сжатые до предела текучести, в качестве несущих элементов практически и не используются. [c.156]

В последующем задаче об изгибе балки уделяли много внимания крупные ученые, в числе которых были Мариотт, Лейбниц, Варньон, Яков Бернулли, Кулон и др.. Пишь в 1826 г. с выходом в свет лекций по строительной механике Навье был завершен сложный путь исканий решения задачи об изгибе балки, затянувшийся во времени почти на двести лет. Навье дал правильное решение этой задачи, им впервые введено понятие напряжения. Им же сделан существенный шаг в направлении упрощения составления уравнений равновесия, состоявший в том, что Навье отметил малость перемещений и возможность относить уравнения равновесия к начальному недеформированному состоянию. Это очень широко используемое положение иногда называют принципом неиз жнности начальных размеров. В истории развития механики деформируемого твердого тела важную роль сыграли такие крупные ученые, как Лагранж, Коши, Пуассон, Сен-Венан. Особо следует отметить заслуги Эйлера, впервые определившего критическое значение сжимающей продольной силы, приложенной к прямолинейному стержню (1744). Решение этой задачи во всей полноте тоже заняло по времени почти двести лет Дело в том, что решение Эйлера было ограничено предположением о линейно-упругом поведении материала, что накладывает ограничение на область применимости полученной Эйлером формулы. Применение эюй формулы за границами ее достоверности и естественное в этом случае несоответствие ее экспериментальным данным на долгое время отвлекло интерес инженеров от этой формулы и лишь в 1889 г. Энгессером была предпринята попытка получить теоретическое решение задачи об устойчивости за пределом пропорциональности. Он предложил 1аменить в формуле Эйлера модуль упругости касательным модулем i = da/di. Однако обоснования этому своему предложению не дал. В 1894 г. природу потери устойчивости при неизменной продольной силе правильно объяснил русский ученый Ясинский и лишь в 1910 г. к аналогичному выводу пришел Карман. Поэтому исторически более справедливо назвать его решением Ясинского —Кармана, предполагая, что Карман выполнил это исследование независимо от Ясинского. [c.7]

Критическая сила Ясинского — Кармана. Как отмечено ранее, при X < расчет на устойчивость в пределах пропорциональности теряет силу, так как в этом случае сжимающая сила еще до потери устойчивости вызывает в стержне пластические деформации, которые накладывают свой отпечаток на сам процесс потери устойчивости, на процесс перехода из прямолинейного состояния в изогнутое. Решение задачи за пределом пропорциональности существенно различно для случаев постоянной (неизменной) и меняющейся (возрастающей или убывающей) в процессе потери устойчивости сжимающей силы. Критическая сила, по Ясинскому — Карману, ищется в предположении F = onst. Предположим, что деформации в прямолинейном сжатом стержне вышли за предел пропорциональности и при значении силы F = наряду с исходной прямолинейной формой равновесия появилась возможность существования сколь угодно близкой к прямолинейной форме искривленной формы равновесия. Отметим, что согласно данным экспериментов над материалами за пределом пропорциональности увеличение нагрузки дает активный процесс и изображающая точка А состояния [c.357]

История определения критической силы для сжатого стержня берет начало от работ Г Эйлера. Определенная им критическая сила кр.з была подвергнута экспериментальной проверке, и было сделано заключение, что она дает сильно завышенные результаты. Однако, как выяснилось позже, ее применяли для случая X < Х,пред.э. что было ошибкой. Когда же стали брать гибкости %, не выводящие материал за пределы пропорциональности, то результаты теории, т. е. значения кр. ) = п Е]х/Р, хорошо согласовались с экспериментом. Теперь встал вопрос об определении теоретическим путем критической силы для случая работы материала -la пределом пропорциональности. В конце XIX в. Энгессером было предложено заменить в формуле Эйлера модуль Е касательным модулем Е(. Это дало хорошее совпадение с экспериментом, но такая замена не была обоснована теоретически. При изучении вопроса появилась мысль о двух зонах деформирования Ах и. 42, которая была высказана Ясинским (1894) и затем Карманом (1910). Формула Ясинского — Кармана хотя и приблизила теоретический результат к эксперим( нту, однако давала стабильно завышенный результат. [c.360]

Критическая сила Шенли — Энгессера. Шенли в 1946 г. обратил внимание на го, что формула Ясинского — Кармана получена в предположении F = onst, тогда как в реальных условиях чаще в процессе потери устойчивости имеет место рост нагрузки. Предположив, что критическое значениг сжимающей силы соответствует началу потери устойчивости, а в процессе потери устойчивости сжимающая сила возрастает на Af, Шенли пришел к выводу, что по всему поперечному сечению должно быть догружение и всюду [c.361]

Вообще-то,— сказал он,— в сопоставлениях киловатта с человеческой силой много условного... Впрочем.., если все-таки иа это решиться, то, взяв карандаш,— тут он действительно выташ ил из внутреннего кармана пиджака карандаш, а потом и бумагу, и логарифмическую линейку,—можно подсчитать,—он задвигал бегунком,—. ..что работу одного киловатта мощности можно сравнить с работой не менее 20 рабочих. Следовательно,— быстро прикинул на линейке Глеб Максимилианович,— общую мощность электростанций ГОЭЛРО можно сравнить с физическими усилиями 35 миллионов человек. Это, конечно, очень грубо и ориентировочно. Скорее всего, эта величина преуменьшена. [c.167]

Эта зависимость аналогична зависимости в случае соблюдения закона Гука, с той лищь разницей, что вместо модуля упругости Е = Еа входит величина Ег, которую называют приведенным модулем упругости Энгессера — Кармана. Таким образом, по Энгессеру—Карману определение критической силы и критических напряжений может производиться по формулам, выведенным для материала, подчиняющегося закону Гука, с заменой в этих формулах модуля упругости материала на приведенный модуль упругости [c.369]

В боковую стенку барабана вварено пять карманов, в которых устанавливались термопары для замера температуры потока жидкости. Карманы входили внутрь барабана на ЬОмм и располагались, по вертикали на расстоянии 50 мм друг от друга и 50 мм от нижнего днища. Температура потока жидкости измерялась с помощью пяти хромель-алюмелевых термопар диаметром 0,2 мм температура внутренней поверхности трубки измерялась с помощью одной подвижной хромель-алюмелевой термопары, проходящей через токоподводящую шину внутрь рабочей трубки. Сила тока в цепи и падение напряжения на рабочем участке измерялись амперметром и волыметром класса 0,5. Температура потока жидкости и внутренней поверхности трубки фиксировалась потенциометрами ПП. [c.59]

Приравняв изменение количества движения в единицу времени (6.35) силе (6.39), получим интегральное уравнение Кармана для погра 1ичного слоя [c.152]

Карма- ном Крюч- ком Лотком Лопастью Собст-венным весом Силой трения Силой инерций [c.39]

Специальным типом радиальных подшипников скольгкения являются гидростатические подшипники, характеризующиеся тем, что пространство между цапфой и вкладышем заполнено газом или жидкостью под давлением ( плавающие опоры ). Тем самым устраняется непосредственный контакт цапфы с вкладыше.м, что приводит к резкому снижению трения и износа. Они применяются при высоких окружных сиоростях (до 150 м/сек). Конструктивно подшипники этого типа выполняются таким образом, что вокруг вкладыша имеется полость, из которой через радиальные отверстия жидкость или газ под давлением подается на цапфу. Большой грузоподъемностью обладает гидростатический подшипник Жерара — )Кандрона, в котором сжатое масло подается обычно в четыре кармана (неглубокие выемки) на внутренней поверхности вкладыша. Между этими кармана.мн расположены четыре отводных канавки. При действии односторонней силы на противоположной стороне вала автоматически уменьшается подача масла из масляного кармана, вследствие этого давление в нем повышается, и вал возвращается в исходное положение. [c.184]

Стационарное локально безвихревое плоское течение с циркуляцией можно определить как течение Жуковского , если оно удовлетворяет условию Жуковского. Течение Жуковского для плоской пластинки схематически изображено на рис. 2, б коэффициент подъемной силы = 2ir sin а, где а — угол атаки. Течение Жуковского для заданного профиля с острой задней кромкой представляет собой корректно поставленную краевую задачу. Ее решение в частных случаях (профиль Жуковского, профиль Кармана — Треффтца и т. д.) составляет основ1ную главу современной теории крыла впервые общую теорию (с приложениями) дал Мизес ). Ее справедливость основывается на следующей теореме чистой математики, которая позволяет нам преобразовывать элементарное течение Жуковского (12а) для единичного круга в несжимаемое течение Жуковского для произвольного профиля. [c.30]

Видоизменяя оригинальный метод Чаплыгина, Тзян и автор сделали его применимым к задачам больших дозвуковых скоростей и, в частности, пригодным для вычисления сил, действующих на крыло. Математическое упрощение достигается заменой части адиабатической кривой газа на диаграмме давление — объем прямой линией Поправка Кармана-Тзяна дает удовлетворительные результаты в области скоростей, в которой поправка Прандтля-Глауерта не является достаточной. [c.60]

Тот факт, что все полученные точные решения подтверждают допущения теории пограничного слоя (см. главу УП) для наиболее важной области течения, является, возможно, наиболее существенным результатом этих решений. Из-за недостатка места здесь приводятся только три решения Гамеля — вследствие его непосредственного отношения к явлению отрыва Кармана и Кокрана — так как оно иллюстрирует роль центробежных сил Хейменца — благодаря его тесной связи с решениями типа пограничного слоя для потока позади тела произвольной формы. [c.212]

При определении критической силы стержней из упрочняющихся материалов, диаграмма деформирования которых приведена на рис. 8, учитывают, что если при постоянном значении сжимающей силы Р произойдет случайное искривление оси стержня, то волокна у вогнутой (сжатой) стороны догрузятся по закону А Од = = кАбд, где Ел — 12 1 — касательный модуль, зависящий от положения точки на кривой деформирования, а волокна у выпуклой стороны — упруго разгрузятся по Закону А0р = ЕДВр. В этих условиях жесткость сечения стержня на изгиб определяют с помощью приведенного модуля р (модуля Кармана) из соотношения [c.409]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...