Флаттер крыла

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]

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

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]

Определяющими параметрами устойчивости (критической угловой скорости вращения), как и для флаттера крыла (см. п. 6), являются центровка лопасти (/ е). жесткость проводки управления, положение оси вращения лопасти. Необходимые условия отсутствия флаттера лопасти [c.508]

Колебания аэро гидроупругих систем имеют большую актуальность в авиационной и ракетной технике. Типичным примером является флаттер крыла самолета. Разработана теория упругих колебаний таких сложных конструкций, как самолет, ракета. Полет в воздушной среде, колебания жидкого топлива в баках, мощные источники энергии, установленные на упругих основаниях, наличие замкнутых систем автоматического управления могут приводить к возникновению опасных нарастающих колебаний. [c.342]

Рис. 6.4.4. Модель для исследования флаттера крыла

На рис. 8.17 представлен характер изменения частот колебаний модели крыла II в зависимости от безразмерной скорости набегающего потока Щ. Флаттеру крыла соответствует критическая скорость в окрестности слияния двух ветвей частотной диаграммы, отвечающих чисто изгибным и чисто крутильным формам колебаний [9,92]. [c.197]

При изучении флаттера крыла самолета, т. е. некоторых незатухающих колебаний крыла, происходящих вследствие действия аэродинамических сил, удобно в поперечном сечении крыла различать некоторые точки, обладающие характерными свойствами. Эти точки называются центром изгиба и центром кручения поперечного сечения крыла самолета. На рис. 9 представлена половина крыла, заделанная в основную конструкцию самолета. Обратившись к этому рисунку, читатель увидит, что вертикальная сила, приложенная к заштрихованному сечению в точке А, стремится вращать это сечение против часовой стрелки, а та же сила, приложенная в точке В, вращает его по часовой стрелке. Где-то между А и В (скажем в С) имеется точка, в которой можно приложить нагрузку, не вызывая вращения крыла. Эта точка называется чен/и-ром изгиба. Если к заштрихованному сечению приложен вращающий момент, то сечение будет вращаться как целое, и только одиа точка ( мгновенный центр вращения) останется в покое. Эта точка называется центром кручения 0. [c.41]

Стремление снизить до минимума вес конструкции и ограничения, налагаемые на размещение бортового оборудования, сильно осложняют задачу подавления вибраций, возникающих во время полета. Основным видом колебаний ракеты являются поперечные (изгибные) колебания корпуса ракеты [Л. 22]. Эти колебания происходят на самых низких частотах в режиме, подобном флаттеру крыла самолета. Главная проблема состоит в том, чтобы избежать в соседних конструктивных элементах одновременного резонанса, при котором возникают большие динамические перегрузки. [c.124]

М. В. Келдыш и М. А. Лаврентьев (1935) исследовали аэродинамику колеблющегося крыла, пользуясь нестационарной теорией. Сравнительно простую теорию флаттера крыла построил Е. П. Гроссман (1937), который опирался на гипотезу стационарности, но учел пространственный характер обтекания крыла. На основе гипотезы стационарности был получен ряд полезных практических результатов и для других случаев флаттера, связанных с колебаниями фюзеляжа самолета, элеронов и оперения. [c.104]

Понятно, что эти результаты принципиально недоступны при линейной постановке задачи. Впрочем, при решении первых задач о классическом флаттере крыла линейная постановка была достаточной по той причине, что самовозбуждение, в сущности, означало весьма скорое разрушение конструкции, которая не могла бы выдержать колебания, приближающиеся к предельному циклу. Применительно к панелям, представляющим собой пластины или пологие оболочки, разыскание предель- [c.104]

Первые работы в области аэроупругости были связаны с расчетом устойчивости крыльев и оперения самолетов в потоке воздуха. Явления аэроупругой неустойчивости (дивергенция крыла, флаттер крыла и хвостового оперения) были причиной ряда неудач уже на самой заре авиации правильное понимание и теоретическое объяснение этих явлений пришло значительно позже. Значительный вклад в эту область был внесен М. В. Келдышем и М. А. Лаврентьевым (1935) Е. П. Гроссман (1937) решил ряд задач, моделируя конструкцию балочной моделью. С точки зрения теории упругой устойчивости флаттер и дивергенция представляют собою типичные явления неустойчивости при наличии неконсервативных сил. При этом флаттер соответствует колебательной неустойчивости, дивергенция — потере устойчивости путем разветвления форм равновесия. [c.355]

Динамические задачи аэрогидроупругости. Важнейшим примером динамических задач служит флаттер крыльев самолета — автоколебания, поддерживаемые за счет энергии движения самолета (или энергии потока). Другим примером являются автоколебания пластин и оболочек, обтекаемых потоком — так называемый панельный флаттер. Как флаттер крыльев, так и панельный флаттер могут быть объяснены взаимодействием аэродинамических сил, сил инерции и упругих сил важную роль при этом взаимодействии играет связь между различными формами колебаний. Для описания классического флаттера достаточно привлечь линеаризированную теорию потенциального течения. [c.469]

Флаттер крыльев тонких изгибно-крутильный 469, 477, 478 —— оболочек — Скорости критические минимальные 498 — Уравнения исходные 489, 490 —- оболочек цилиндрических круговых — Возникновение 497 — Скорости критические 494—497 — Скорости критические минимальные 498— 501 — Указания библиографические 501 — Уравнения и их решение 489—491 [c.567]

Большое практическое значение имеют автоколебания, возникающие при натекании газовой струи на упругие системы определенной формы (флаттер крыла самолета, флаттер турбинных лопаток, галопирование линий электропередач). [c.206]

Изгибно-крутильный флаттер крыла. Подстановка в уравнения (12) выражений [c.477]

В 1937 г. была установлена теоретическая основа моделирования в аэродинамических трубах изгибно-крутильного флаттера крыла в несжимаемом потоке этим давались правила построения динамически подобной в смысле флаттера модели (Л. С. Попов). [c.306]

С вводом в строй большой скоростной трубы появилась возможность поставить систематические опыты на полноразмерных моделях в большом диапазоне чисел М и получить вполне убедительные четкие результаты о влиянии сжимаемости воздуха на флаттер крыла. [c.309]

Чаще всего кручение крыла проявляется в виде поворота его концов, в некоторых же случаях—в виде частых колебаний — флаттера крыла. Крыло, как говорят, вибрирует. [c.108]

Вопрос о том, существуют ли обш,ие принципы, управляющие возникновением самоорганизующихся структур и (или) функций,— основной вопрос синергетики. Когда я более десяти лет назад дал на него утвердительный ответ для широкого класса систем и предложил рассматривать проблемы самоорганизации в рамках междисциплинарного направления, названного мной синергетикой , многим ученым это могло показаться абсурдным. Почему системы, состоящие из столь различных по своей природе компонентов, как электроны, атомы, молекулы, фотоны, клетки, животные или даже люди, должны, когда они самоорганизуются, подчиняться одним и тем же принципам, образуя электрические колебания, структуры в жидкостях, химические волны, лазерные пучки, органы людей и животных, популяции животных или социальные группы Но прошедшее десятилетие принесло множество подтверждений тому, что самые разнообразные явления самоорганизации подчиняются одним и тем же принципам, и многочисленные разрозненные примеры, давно известные из литературы, подпадают под объединяющие понятия синергетики. Диапазон таких примеров необычайно широк от морфогенеза в биологии и некоторых аспектов функционирования мозга до флаттера крыла самолета, от молекулярной физики до космических масштабов эволюции звезд, от электронных приборов до формирования общественного мнения, от мышечного сокращения до выпучивания конструкций. Кроме того, несмотря на существование множества различных дисциплин, обнаружилось поразительное сходство основных понятий, относящихся к образованию пространственных, временных и функциональных структур. [c.16]

I. Изгибно-крутильный флаттер крыла [c.287]

Существуют и другие подходы для определения критических параметров (в частности, скорости полета) на границе устойчивости. Для этого в уравнениях свободных колебаний (38) полагают Я, = ш и находят значения скорости, удовлетворяющие этим уравнениям. Критическую скорость флаттера можно также определить экспериментально в аэродинамической трубе на динамически подобной модели и в процессе летных испытаний летательного аппарата. В последнем случае прибегают к экстраполяции, чтобы по тенденции определяющих флаттер параметров с ростом скорости полета найти приближенно величину критической скорости флаттера. Возникновение флаттера связано с определенным тоном свободных упругих колебаний в потоке воздуха. Распределение деформаций по конструкции при потере устойчивости определяет комплексную форму колебаний флаттерного тона. В зависимости от преобладания амплитуд той или иной части ЛА и характера деформированного состояния различают виды флаттера. Например изгибно-крутильный флаттер крыла, изгибно-изгибный флаттер в системе стреловидное крыло — фюзеляж, изгибно-элеронный флаттер, рулевой флаттер и т. д. Для характеристик флаттера несущих поверхностей часто определяющее значение имеют различные грузы, размещенные иа них двигатели, подвесные баки с горючим, шасси. Существенными параметрами являются жесткости крепления этих тел на поверхности крыла. Вообще для флаттера принципиально важны параметры связаииости форм движения. Например, для совместных колебаний изгиба и кручения крыла такими параметрами являются координаты точек (линий) приложения сил аэродинамического давления, инерции и упругости. Смещение центра масс относительно оси жесткости вперед способствует стабилизации системы. Совмещение всех трех точек развязывает виды колебаний, и в этом случае флаттер невозможен. Это свойство обычно имеют в виду при динамической компоновке конструкции. Важными параметрами являются распределенные нли сосредоточенные жесткости. Последние характерны для органов управления [c.490]

Автоколебавня - Маятниковая автоколебательная система 354 - Модель для исследования флаттера крыла 356 - Особенности 354-357 - Принципиальная схема автоколебательной системы 354 - Энергетические соотношения 355 - см. также Системы автоколебательные - фрикционные У11-Ъ1Э - Примеры определения ам-гаштгуды, периода и размахов 379-381 Алгоритмы шаговые н итерационные 255-262 Амортизатор упругопластическнй 410, 411 Амплитуда колебаний 319 [c.606]

В настоящем разделе вопросы подобия и моделирования аэро-упругих колебаний рассматриваются применительно к задачам флаттера крыла и автоколебаний обишвки панелей несущих поверхностей в потоке газа. С физической картиной автоколебаний типа флаттера можно ознакомиться на примере дискретной механической модели с двумя степенями свободы [9]. [c.194]

Рис. 8.17, Характер частотной диаграммы при моделираваиии изгибно-крутильного флаттера крыла

Динамическая неустойчивость обшивки несущих поверхностей летательных аппаратов в потоке газа, называемая также панельным флаттером, отличается от флаттера крыла двумя существенными признаками. Если классический изгибно-крутильный флаттер может наблюдаться как при дозвуковом, таки при сверхзвуковом обтекании крыла, то панельный флаттер является типичным лишь для сверхзвукового потока. Кроме того, в силу конструктивных особенностей панелей каркаса, амплитуда автоколебаний обшивки в режиме флаттера оказывается ограниченной. Поэтому повреждения конструкции при флаттере панели имеют усталостную природу, в отличие от взрывоподобного, спонтанного разрушения, наблюдаемого при расходящихся автоколебаниях типа флаттера крыла. [c.198]

Традиционно под термином флаттер понимают аэроупру-гую неустойчивость, возникающую при совместных изгибно-крутильных колебаниях крыла. Применительно к вертолету флаттер относится к совместным маховому движению и крутильным колебаниям лопасти несущего винта. Часто этот термин распространяют на все случаи аэроупрУгой неустойчивости несущего винта, но в данном разделе будут рассмотрены только маховые и крутильные колебания. Классическая постановка задачи включает две степени свободы — взмах и поворот в ОШ жесткой лопасти шарнирного винта. Поскольку в системе управления лопастью наименьшую жесткость при кручении имеет проводка управления, указанная модель лопасти хорошо представляет ее динамику. Будем учитывать только основной тон махового движения с собственной частотой vp. Подробный анализ флаттера бесшарнирного винта обычно требует дополнительного учета движения лопасти в плоскости вращения. Вращение вызывает ряд явлений, которые делают флаттер лопасти сильно отличающимся от флаттера крыла. Центробежные силы связывают движение взмаха и кручение, если центр масс сечения не совпадает с осью ОШ. Повторное влияние вихревой системы винта на аэродинамические силы лопасти и их периодичность при полете вперед также имеет важное значение. [c.585]

Физика явлений флаттера ИВ аналогична явлениям, наблюдаемым при изгибно-крутильном и изгибно-элеронном флаттере крыла. [c.53]

К подобного рода явлениям относится и флаттер крыла самолета. Как известно, он выражается в том, что при достижении некоторой скорости возникают колебания крыла с нарастаюш ей амплитудой. Известен также случай разрушения металлического моста от флаттера (Токомская катастрофа). [c.406]

Флаттер крыльев тонких нзгибио-крутильный 469, 477, 478 --оболочек — Скорости критические минимальные 498 — Уравпения исходные 489, 490 [c.567]

В 1938 г. были проведены летные исследования изгибно-крутильного флаттера крыла самолета МБР-2. Самолет был оснащен механическим возбудителем колебаний, и впервые в нашей стране была построена в полете кривая A=f V). Позднее, в 1940 г., тем же методом была предпринята летная проверка элеронного флаттера на самолете СБ (М. Л. Галлай, Л. И. Ройзман). [c.307]

После первого случая флаттера крыла развернулись работы по исследованиям в полете вибраций типа флаттера, бафтинга и др. Нарастал объем летных исследований различных элементов бортового оборудования и вооружения самолетов, систем энергоснабжения, связи, кондиционирования. [c.329]

Когда речь заходит об осцилляторах, большинство из пас, по-видимому, прежде всего представляет себе механические осцилляторы, такие, как пружины. Еще один не менее известный пример механического осциллятора — маятник. Если амплитуда колебаний достаточно мала, то маятник можно рассматривать как линейный осциллятор, но при больших амплитудах это — нелинейный осциллятор. Во многих случаях, представляющих значительный интерес для практических приложений, нам приходится иметь дело со связанными осцилляторами. Достаточно взять какое-нибудь упругое тело математической моделью его служит система связанных между собой конечных элементов, каждьи из которых может быть представлен осциллятором. Такого рода математические модели играют важную роль в механике, например при расчете вибрации двигателей или высотных сооружений или флаттера крыла самолета. Разумеется, иногда мы рассматриваем предельные случаи, в которых конечные элементы аппроксимируют непрерывное распределение, соответствующее нашему исходному представлению о сплошной среде. Колебания встречаются не только в механике, но и в электро- и радиотехнике. Здесь нам приходится иметь дело не только с колебательными контурами на старых электронных лампах, но и с новыми устройствами с колебательными контурами иа транзисторах и других электронных приборах. [c.189]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...