Флаттер

Из сказанного следует, что автоколебания отличны от собственных колебаний, поскольку последние являются затухающими, в то время как автоколебания не затухают. С другой стороны, автоколебания отличаются от вынужденных и от параметрических колебаний, так как и те и другие так или иначе вызываются внешними силами, характер действия которых задан. В этом смысле автоколебания могут быть названы также самовозбуждающимися, так как процесс колебаний здесь управляется самими колебаниями. Источник дополнительной энергии, поддерживающей колебания системы, находится вне упругой системы. Например, энергия воздушного потока, набегающего на вибрирующие части самолета, вызывает особый вид автоколебаний, называемый флаттером. [c.530]

При действии на стержень различных возмущений, как детерминированных, так и случайных, возможно возникновение колебаний стержня относительно состояния равновесия или стационарного движения. В большинстве случаев колебания являются нежелательными, так как они мешают нормальной работе, а в ряде случаев могут быть причиной аварий. На рис. 3.1 показано крыло самолета в потоке воздуха, которое при определенных режимах обтекания начинает вибрировать (явление флаттера), что для нормальной работы конструкции недопустимо. На рис. 3.2 показана цилиндрическая пружина, жестко связанная [c.51]

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]

Крыло с изменяющейся в полете стреловидностью — одно из средств механизации летательного аппарата (рис. 1.12.10), использование которого благоприятно сказывается на аэродинамических характеристиках летательного аппарата, движущегося в широком диапазоне скоростей (от дозвуковых до больших сверхзвуковых). При этом в зоне трансзвуковых скоростей снижение сопротивления и предотвращение флаттера достигается приданием крылу наибольшего угла стреловидности. В области больших до- и сверхзвуковых скоростей крыло выводят в положение, соответствующее меньшему углу стреловидности. [c.109]

Пусть имеем неустановившиеся движения тела в жидкости, представляющие собой некоторые поступательные движения, характеризующиеся скоростью г>, и колебательные движения с определённой формой колебаний, но возможно с различной частотой к. Для подобия различных движений необходимо обеспечить постоянство числа Струхаля, если к, I -а v задаются заранее по смыслу рассматриваемой задачи. Если >ко частота к является определяемой величиной, то постоянство числа Струхаля получится как следствие условий подобия, составленных из задаваемых величин. В ряде случаев мы встречаемся с изучением неустановившегося движения тела в жидкости, когда движение тела не известно заранее. В качестве подобной задачи рассмотрим задачу о колебаниях упругого крыла в поступательном потоке жидкости (флаттер крыла). [c.76]

Эта формула определяет критическую скорость флаттера. При изменении скорости набегающего потока и постоянных значениях прочих параметров значение критической скорости отделяет устойчивые и неустойчивые режимы обтекания. [c.79]

Флаттер крыла 76 Фокусирование газа в точке 170, 182 [c.328]

Автоколебания возникают в системе, находящейся под действием сил, не обладающих колебательными свойствами. Энергия, вызывающая колебания, передается от источника постоянного действия (с постоянным моментом, силой и т. п.), через специальное клапанное устройство, управляющее колебаниями за счет дозирования энергии. В свою очередь в системах с автоколебаниями имеется обратная связь, через которую колебательная система управляет этим устройством. Во многих случаях в механизмах и сооружениях, находящихся в автоколебательном движении, трудно четко выделить источник энергии, клапанное устройство, колебательную систему и обратную связь. В колебательной системе часов они видны четко источник энергии — пружинный или гиревой двигатель, клапанное устройство — якорь (анкер), связанный с маятником, являющимся колебательной системой, посредством которого маятник получает энергию для колебания и одновременно (за счет обратной связи) дозирует величину и время подачи импульсов энергии. В колебательной системе железнодорожного вагона, совершающего интенсивное раскачивание, крыла самолета, находящегося в изгибно-крутильных колебаниях с двумя степенями свободы (флаттер) они четко не видны. [c.97]

Раздел IV посвящен построению линейной теории пластин приведены основные дифференциальные уравнения и энергетические соотношения. Обсуждаются приложения этой, теории к исследованию 1) статического механического нагружения 2) статической устойчивости 3) стационарного температурного воздействия 4) динамики пластин и, в частности, свободных и вынужденных колебаний, панельного флаттера и ударного воздействия. [c.158]

Вентиляторы, подобно крылу самолета и лопастям вертолета, подвержены динамическим возмущениям, таким, как флаттер, [c.54]

Для достижения сочетания светопроницаемости и стойкости против ветров со скоростью до 100 км/ч при ожидавшихся в течение лета грозах навесы должны быть тонкими, но прочными и достаточно жесткими для предотвращения коробления и флаттера. Эю было достигнуто путем изготовления навесов толщиной всего 1,6 мм из обладающей высокой светопроницаемостью хлорированной полиэфирной смолы, армированной матами из хаотически ориентированных стекловолокон (Современные пластики, 1959), при этом каждый шестиугольный навес состоял из шести треугольных секций с большой двойной кривизной. Вдоль краев этих треугольных секций были расположены ребра толщиной 6,4 мм, обес- [c.285]

Такое явление в технической литературе обычно называется флаттером. [c.175]

Другой тип неустойчивости, возникающий во вращающихся или стационарных конструкциях, называется флаттером. Он появляется, когда конструкция перемещается относительно окружающей среды (например, воздуха). Колебания конструкции [c.19]

Обнаружено, что конструкция крыла самолета также может потерять устойчивость — при достижении определенной скорости полета возникают прогрессивно возрастающие изгибно-крутильные колебания, приводящие к катастрофе (флаттер крыла) анализу этой опасной возможности посвящен п. 16. [c.153]

Если же по смыслу задачи представляет интерес все последующее развитие процесса возмущенного движения, то необходимо отказаться от предположения о малости отклонения изучение возмущенного движения в большом обычно приводит к нелинейным дифференциальным уравнениям возмущенного движения. Впрочем, иногда заведомо известно, что нарушение устойчивости состояния равновесия категорически недопустимо, как, например, в задаче о флаттере самолетного крыла в этих случаях изучение процесса возмущенного движения в большом не имеет практического смысла. [c.154]

ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ТЕОРИЯ ДИВЕРГЕНЦИИ И ФЛАТТЕРА [c.184]

Если упругая конструкция типа крыла самолета находится в потоке газа (жидкости), то свойства состояния ее равновесия (устойчивость или неустойчивость) зависят от параметров потока, т. е. от плотности газа (жидкости) р и скорости о, или, проще, от скоростного напора pv /2. Как оказывается, система, устойчивая при малых значениях скоростного напора, может потерять устойчивость при достаточно больших его значениях тогда после сколь угодно малого возмущения начинается движение, все дальше уводящее систему от ставшего неустойчивым состояния равновесия. Движение, представляющее собой монотонное возрастание отклонений от состояния равновесия, называется дивергенцией, а движение, носящее характер колебаний с возрастающими пиковыми значениями, — флаттером. Скорость, при которой возникает потеря устойчивости того или иного типа, называется критической скоростью. [c.184]

Для того чтобы получить хотя бы самое общее представление об этих явлениях дивергенции и флаттера, рассмотрим следующую простейшую задачу. [c.184]

При нарушении первого неравенства возникает дивергенция (рис. 111.24, а), а при нарушении второго неравенства—флаттер (рис. 111.24, б). [c.186]

Обследование обломков конструкции самолета состоит в тщательном изучении каждого куска. Обломки осматриваются для обнаружения на них следов соприкосновения с землей, пожара в воздухе (копоть или налет расплавленного металла), повреждений от пожара на земле, взрыва, коррозии, усталостных отказов, столкновения в полете с посторонними объектами (птицы, провода, деревья и т. д.), аэродинамического флаттера, посторонних веществ и многих других обстоятельств. Обломанные края корпуса обследуются с целью установления следов пластического течения и растрескивания покраски или других признаков, указывающих на то, что аварию можно объяснить отказом, вызванным перегрузкой , а также признаков усталости материалов. Если подозревается, что причиной аварии был редко встречающийся в полете отказ конструкции, то поиски признаков усталости производятся особенно тщательно. С высокой точностью должно определяться направление, в котором разлетались связывающие элементы или части самолета, и их взаимное расположение. Это необходимо для того, чтобы отделить повреждения, случившиеся в воздухе, от повреждений при падении на землю и для установления последовательности аварии. [c.299]

Все гидравлические цилиндры и механические приводы обследуются для установления их состояния в момент аварии, что позволит определить положение закрылков, шасси, органов управления, триммеров и т. д. Все элементы системы управления, включая механические части и звенья, усилители и поверхности органов управления, осматриваются с целью обнаружения отказов и определения, функционировали или нет органы управления во время падения самолета. При обследовании учитываются все балансные веса, тщательно осматриваются шарнирные подшипники, тяги закрылков и другие части, подверженные повреждению при аэродинамическом флаттере. [c.299]

Колебания лопаток осевого компрессора (реже турбины) вызываются также явлением срывного флаттера. [c.111]

Под флаттером понимают самовозбуждающиеся колебания тела, обтекаемого потоком газа, вследствие взаимодействия аэродинамических и упругих сил. При отклонении какой-либо лопатки от симметричного положения в решетке возникают аэродинамические силы, которые могут вызвать незатухающие колебания, поддерживаемые энергией потока. Возникновению флаттера способствует срыв потока при обтекании лопатки с большими положительными углами атаки. Обнаружено, что срыв потока может наблюдаться не на всех лопатках решетки, а только на группе их, и что зона срыва может перемещаться по окружности. Такое явление получило название вращающегося срыва. [c.111]

Характерной особенностью флаттера является изгибно-кру-тильная форма колебаний. Отмечено, что в лопатках с проволочной связью или с бандажом автоколебания не возникают. [c.111]

Много исследований, главным образом теоретических, посвященных изучению флаттера, выполнено для крыла самолета [18, 31, 35]. Если решение задачи для изолированной лопатки в известной мере аналогично решению задачи для крыла, то качественно отличной является задача о флаттере лопатки в турбинной ступени вследствие воздействия на нее смежных лопаток и лопаток соседних ступеней. Флаттер лопаток в турбине часто называют решеточным флаттером. [c.163]

А. П. Кролем [36] выполнено экспериментальное исследование флаттера лопаток. Целью исследования было сравнение критической скорости флаттера отдельной лопатки с критической скоростью этой лопатки в плоской решетке при различных значениях угла установки и шага лопаток. Объектом исследования были решетки компрессорных лопаток профиля К—7 с двумя различными относительными шагами, равными 0,415 и 0,83, и с семью углами установки в пределах 30—90°. [c.163]

Автоколебания имеют большое значение для многих практических задач и ставят в ряде случаев серьезные проблемы перед конструкторами при создании новых машин. Примером таких сравнительно сложных задач, связанных с автоколебаниями, является, в частности, флаттер, представляющий собой изгибнокрутильные автоколебания крыла самолета в аэродинамическом потоке. В качестве другой весьма ответственной задачи может быть названа проблема автоколебаний управляемых колес автомобиля на большой скорости движения. [c.499]

С середины ЗОх годов значительно возрос объем исследовательских работ в научных и учебных авиационных институтах. Большие исследовательские работы в области аэродинамики велись в Военно-воздушной инясенерной академии имениН. Е. Жуковского. Фундаментальные исследования, рассматривавшие проблемы аэродинамической компоновки крыла, его механизации и выбора крыльевых профилей и направленные на улучшение пилотажных характеристик монопланов при больших углах атаки, снижение величин посадочных скоростей самолетов и увеличение скоростей их полета, проводились в те годы С. А. Чаплыгиным, В. В. Голубевым, П. П. Красильщиковым и др. В работах И. В. Остославского, Ю, А. Победоносцева и других исследователей были развиты методы аэродинамического расчета и выбора параметров скоростных самолетов. На основе теоретических исследований и летных испытаний, интенсивно проводившихся сначала в ЦАГИ, а затем — с 1941 г. — в специализированном Летно-исследовательском институте, В. С. Пышновым и А. И. Журавченко была решена проблема штопора (неуправляемого вращательного движения самолета с опусканием его носовой части), а М. В. Келдышем (ныне президент Академии наук СССР), Е. П. Гроссманом и другими было проведено изучение так называемого флаттера (возникающего в полете явления самовозбуждающихся колебаний крыльев и хвостового оперения скоростных самолетов) и определены меры борьбы с ним. В это же время по результатам летных испытаний и лабораторных испытаний моделей широко [c.343]

Важная задача о сверхзвуковом панельном флаттере трехслойных конструкций рассмотрена МакЭлманом [100], Григолюком и Михайловым [62], Эриксоном и Андерсоном [58], Смирновым [137-139]. [c.201]

Эта глава посвящена пластинам из композиционных материа лов, особое внимание в ней уделено 1) построению теории сло-истИгх сред и ее приложению к различным слоистым структурам, встречающимся на практике 2) разработке линейной теории топких слоистых пластин и ее приложению к задачам статики, динамики, устойчивости и термоупругости 3) формулировке уточненных вариантов этой теории, позволяющих описать большие прогибы пластин, учесть податливость материала при сдвиге по толщине и рассмотреть трехслойные пластины. Предстоит еще многое сделать (особенно в экспериментальном плане) для того, чтобы установить, какой подход к построению уточненной теории, учитывающей трансверсальные деформации, является наиболее эффективным для решения инженерных задач. Необходимы также дальнейшие исследования проблем панельного флаттера, термоупругости и связанных с ними вопросов устойчивости. [c.201]

Резонансные колебания конструкций и их деталей, звуковые колебания аппаратов, автоколебания типа флаттера требуют использования различных способов понижения уровней колебаний. Демпфирующая способность материала, его свойство при повторном деформировании поглощать энергию за счет необратимых процессов в нем самом была использована для разработки вибропоглощающих покрытий и вибропоглощающих конструкционных материалов. Задача таких покрытий состоит в понижении уровня резонансных колебаний, в уменьшении уровня звука, передаваемого от ее источника. Использование подобных материалов целесообразно лищь при больших значениях коэффициента потерь (не менее 0,1. .. 0,2) и динамического модуля упругости (не менее 10 . .. 10 Н/м ). Ныне используются конструкционные однослойные мягкие и жесткие, двуслойные жесткие, одно- и многослойные армированные покрытия, каждое из которых имеет свои достоинства и недостатки. Однослойные мягкие покрытия обладают заметной толщиной и массой, двуслойные жесткие покрытия и армированные покрытия обеспечивают малую его массу. Такого рода покрытия созданы в ряде стран и используются в различных областях инженерного дела — в авиации, в строительном деле, в судо- [c.6]

Таким образом, получится правильный ответ для критической скорости дивергенции, но опасность флаттера останется невыяв- [c.187]

В зависимости от энергетического баланса колеблющегося тела в газодинамическом потоке колебания могут затухать и происходит аэродемпфирование колебаний или они могут оказаться незатухающими. Их обычно называют флаттером. Начиная с некоторой скорости потока, называемой критической скоростью флаттера, аэродинамические силы вызывают колебания лопаток с непрерывно увеличивающимися амплитудами. [c.163]

Сопротивление материалов 1986 (1986) -- [ c.592 ]

Энергетическая, атомная, транспортная и авиационная техника. Космонавтика (1969) -- [ c.343 ]

Аэродинамика (2002) -- [ c.162 , c.163 ]

Введение в теорию механических колебаний (0) -- [ c.194 ]

Синергетика иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах (0) -- [ c.30 ]

Теория колебаний (2004) -- [ c.523 ]

Аэродинамика решеток турбомашин (1987) -- [ c.240 , c.242 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...