Скорость флаттера

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]

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]

Эффект от воздействия аэродинамических сил зависит от скорости потока. При малых скоростях потока аэродинамические силы демпфируют колебания начиная с некоторой скорости потока, называемой критической скоростью флаттера, эти силы вызывают колебания лопаток, амплитуда которых непрерывно увеличивается. Колебания при скоростях, больших критической скорости флаттера, равносильны колебаниям с так называемым отрицательным демпфированием. Нарастание при этом амплитуд колебаний может привести к поломке вибрирующей детали. Для того чтобы предотвратить возникновение флаттера, необходимо изучить факторы, от которых зависит его критическая скорость. [c.98]

Следовательно, при определенных значениях параметров решетки критическая скорость флаттера может оказаться меньше скорости потока и режим работы турбины будет опасным для лопаток. [c.99]

Автопилот и гидроусилитель могут вызывать вибрации системы управления и быть причинами снижения критической скорости флаттера. [c.62]

Зависимости положения комплексных частот на плоскости комплексного переменного от скорости (плотности) потока можно представить в виде годографов (траекторий) корней [36, 351 (рис. 7). Скорость, при которой вещественная часть комплексной частоты (коэффициент затухания колебаний) обращается в нуль, называют критической скоростью флаттера. Определение траекторий корней является [c.490]

Если все характеристические показатели лежат в левой полуплоскости комплексного переменного (рис.7.8.3), то относительное равновесие крыла устойчиво. Наименьшее значение скорости, при котором реализуется переход хотя бы одного из характеристических показателей в правую полуплоскость, является критической скоростью. Если переход в правую полуплоскость происходит не через начало координат (А. 0), то критическую скорость называют скоростью флаттера, и=Лу, а возникающую колебательную неустойчивость - флаттером. Если переход характеристического показателя X в правую полуплоскость происходит через начало координат (Я.=0), то реализуется статическая форма потери устойчивости - дивергенция. Критическую скорость называют скоростью дивергенции 17=11 . [c.521]

К основным задачам аэроупругости относятся исследования аэродинамических нагрузок на объект о учетом упругости конструкции, определение критической скорости флаттера и дивергенции несущих поверхностей летательных аппаратов, изучение реверса элеронов и других видов автоколебаний. Перечисленные задачи имеют много общего с точки зрения механического содержания, поэтому основные особенности моделирования явлений аэроупругости могут быть установлены при рассмотрении отдельных типичных примеров. [c.194]

Скорость потока, при которой конструкция достигает границы устойчивости колебательного движения, называется критической скоростью флаттера. [c.196]

В ПЛОСКОСТИ взмаха уравнения движения решались с помощью аналоговой вычислительной машины. Было обнаружено, что теория дает границу флаттера с запасом. Если лопасть имела нулевую центровку, то до = 0,5 характеристика режима слабо влияла на критическую скорость флаттера (й/ме). При смещении центра масс с оси лопасти назад критическая скорость флаттера в большей степени зависела от скорости полета вперед, уменьшаясь при увеличении л. Теория и эксперимент показали, что критическая скорость флаттера, вообще говоря, уменьшается с ростом ti, хотя это не очень заметно до = = 0,2 Ч- 0,3. [c.598]

Рис. 1.2.3. Влияние балансира на критическую скорость флаттера

Очень важным параметром, сильно влияющим на критическую скорость флаттера, является жесткость на кручение лопасти и жесткость системы управления углом ее установки — С (рис. 2.3.9). [c.54]

Несущие и рулевые винты должны быть проверены на флаттер. Для обеспечения безопасности от флаттера необходимо, чтобы на всех режимах полета критическая скорость флаттера V фJJ была не [c.54]

Критические обороты и скорости флаттера. Значение числа оборотов несущего винта и скорости полета вертолета, соответствующие началу флаттера, называются критическими и обозначаются соответственно Яф (при данной V) и Уф (при данных Пц.в). [c.116]

При проектировании сложных конструкций, подверженных в процессе эксплуатации разнообразным динамическим воздействиям, большой теоретический и практический интерес представляет проблема создания математической модели конструкции, которая адекватно описывает ее жесткостные и массово-инерционные характеристики. Свободные колебания конструкции описываются системой дифференциальных уравнений, а вопрос о выборе коэффициентов в этой системе, от величины которых зависят массово-инерционные и жесткостные характеристики конструкции, может вызвать определенные трудности. В тех случаях, когда рассматриваются простые конструкции или их элементы, суш,ествует соответствие между коэффициентами уравнений и реальными массовыми и геометрическими характеристиками конструкции. Сложнее обстоит дело, когда для расчета больших составных конструкций используются упрощенные модели. Так, например, крыло летательного аппарата при решении задач аэроупругости моделируется балкой или пластиной. Задание исходных данных, т. е. выбор распределения массово-инерционных и жесткостных параметров в таких моделях всегда носит приближенный характер, и, следовательно, расчет на основе таких данных приводит к ошибкам в определении форм и частот колебаний и, как следствие, критической скорости флаттера. [c.513]

В упомянутых решениях предполагалась малость упругих перемещений, благодаря чему уравнения задачи оказались линейными. Соответственно этому задача могла быть поставлена единственным образом определить, при какой наименьшей скорости потока возможно возрастание размахов колебаний такая скорость называется критической скоростью флаттера. Иными словами, задача сводилась к исследованию структуры фазового пространства в малой окрестности положения равновесия, т. е. к оценке устойчивости этого положения в зависимости от скорости потока. [c.104]

Исследование панельного флаттера в нелинейной постановке представляет интерес в двух отношениях. Во-первых, оно позволяет оценить амплитуды перемещений и напряжений при повышении критической скорости флаттера и ответить на вопрос, в какой мере это превышение является опасным. Во-вторых, исследование нелинейных задач необходимо для того, чтобы изучить поведение упругой системы на границе области неустойчивости и судить о возможности возбуждения автоколебаний конечной амплитуды при докритических скоростях. Теория панельного флаттера в нелинейной постановке разрабатывалась В. В. Болотиным (1958— [c.356]

Вычисления показывают, что, удерживая в рядах (17) по одному первому члену, мы получаем качественно удовлетворительные результаты. Изгибно-крутильный флаттер поддерживается, следовательно, благодаря взаимодействию основных форм изгибных и крутильных колебаний. На критическую скорость существенное влияние оказывает соотношение между парциальной собственной частотой изгибных колебаний и парциальной собственной частотой крутильных колебаний. В зависимости от соотношения параметров критическая скорость флаттера может оказаться как меньше, так и больше критической скорости дивергенции. [c.478]

Скорость флаттера определяют как минимальную скорость потока, при которой появляются бегущие волны с нарастающей амплитудой. При этом среди частот Q будут появляться частоты, имеющие отрицательную мнимую часть. [c.494]

Используя для получения условий устойчивости критерий, аналогичный критерию Рауса-Гурвица, найдем следующее выражение для критической скорости флаттера бесконечно длинной цилиндрической оболочки [10] [c.494]

Круговые цилиндрические оболочки конечной длины. При определении критических скоростей флаттера достаточно тонких оболочек (по [c.495]

Критические скорости флаттера определяют на основании исследования свободных частот оболочки в потоке газа. Для свободных колебаний с частотой U) решение системы (36) представляется в виде [c.496]

Весьма надежные результаты при определении критических скоростей флаттера для длинных цилиндрических оболочек дает [c.497]

Результаты численных расчетов минимальных критических скоростей флаттера для свободно опертой и защемленной цилиндрической оболочки даны соответственно на рис. 19 и 20. При вычислениях здесь [c.498]

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]

Критическая скорость флаттера в опытах с отдельной лопаткой составляла йУкр=22,6 м/с. При относительном шаге лопаток в решетке г=0,415 и угле установки 40° критическая скорость флаттера составляла 7,3 м/с. Следовательно, при определенном сочетании шагов и углов установки происходит значительное уменьшение критической скорости флаттера в решетке по сравнению с критической скоростью для отдельной лопатки. Как показали результаты исследований А. П. Кроля, соотношение указанных величин зависит от геометрических параметров решетки. При относительном шаге =0,83 и II 163 [c.163]

Интересное эксперил ентальное исследование флатте ра ло паток было проведено А. П. Кролем [Л. 19]. Задача заключалась в сравнении критической скорости флаттера отдельной лопатки с критической скоростью этой лопатки в плоской решетке при различных значениях угла установки и шага лопаток. Опыты были проведены с компрессорными лопатками определенного профиля (К-7) с семью различными углами установки в пределах p = 30- 90° и с двумя различными относительными шагами t, равными 0,415 и 0,83. В опытах с отдельной лопаткой критическая скорость флаттера составляла Ткр = 22,6 м]сек. При угле установки 40° и относительном шаге лопаток в решетке 1=0,415 критическая скорость флаттера была равна 7,3 м/сек. Таким образом, при определенном сочетании углов установки и шага происходит значительное уменьшение критической скорости флаттера лопатки в решетке по сравнению с критической скоростью для отдельной лопатки. Как показали результаты опытов автора, расхождение указанных величин различное и зависит от параметров решетки. Так, при угле установки р = 90° и относительном шаге (1=0,83 критическая скорость флаттера составила л(кр=49,1 м/сек, а при том же угле установки и шаге = 0,415 флаттер не наблюдался до скорости 30 м/сек. [c.99]

Для безотрывного обтекания лопаток характерно увеличение подъемной силы с увеличением угла атаки. При этом изгибные колебания лопаток демпфируются потоком. В случае достаточно больших углов атаки происходит отрыв пограничного слоя, после чего с увеличением угла атаки уменьшается величина подъемной силы [Л. 9]. При этом критическая скорость флаттера может быть невысокой. Этот так называемый срывной флаттер может оказаться опасным для лопаток турбин. [c.99]

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]

Статический метод (Эйлера) и энергетический метод к неконсерватиБНым задачам устойчивости, строго говоря, не применимы. Исключение составляют ситуации, когда потеря устойчивости неконсервативной системы имеет неколебательный характер. Так, критическую скорость дивергенции крыла можно определить, используя метод Эйлера однако для определения критической скорости флаттера необходимо применение динамического метода. Заранее, как правило, не известно, которая из критических скоростей окажется ниже. [c.480]

Анализ закритического поведения аэроуп-ругих систем важен, так как во многих случаях превышение критической скорости флаттера не вызывает мгновенного разрушения конструкции, а приводит к установившимся колебаниям. Характеристики этих колебаний (амплитуды, и частоты) используют для оценки времени функционирования конструкции до разрушения. Необходимо рассматривать конечные деформации и геометрическую нелинейность. Наряду с геометрическими нелинейностями для расчета критических параметров потери устойчивости и поведения конструкции при флаттере в ряде случаев важен учет неупругих свойств материалов и аэродинамических нелинейностей. Учет нелинейных факторов позволяет, в частности, обнаружить статические и динамические формы потери устойчивости при немалых возмущениях, которые могут реализоваться при меньших значениях сжимающих нагрузок и скоростей потока, чем те, которые получаются на основе линейной теории. В тонкостенных конструкциях конечные прогибы вызывают растягивающие усилия в срединной плоскости. Так, рассматривая в качестве модели обшивки бесконечно длинную пластину, лежащую на упругом основании и обтекаемую газом, приходим к уравнению [c.523]

Динамическая устойчивость упругих систем, находящихся в потоке жидкости или газа, существенно зависит от взаимного расположения парциальных собственных частот. Сближение парциальных частот может послужить причиной снижения 1фитической скорости флаттера, т.е. дестабилизации невозмущенного состояния системы. Напротив, разводя некоторые парциальные частоты, можно добиться стабилизации. Явление стабилизации (дестабилизации) упругих панелей, находящихся в сверхзвуковом потоке газа, с подвещенными массами изложено в работе [12]. Если к упругой панели при помощи вязкоупругой подвески присоединена относительно малая дополнительная масса, то следует ожидать, что при этом" изменится и критическая скорость флаттера. Ответ на вопрос о характере изменения условий устойчивости не может быть дан в общей форме вследствие сложности задачи. [c.524]

Для анализа подобия и моделирования изгибно-крутильного флаттера прямого консольно-защемленного крыла, колеблющегося в несжимаемом потоке, воспользуем ся расчетной моделью, описывающей возмущенное движение для системы с распределенными параметрами. В этом случае дифференциальные уравнения для определения критической скорости флаттера имеют вид [c.194]

Критерии подобия (8.38) получены в предположении, что начальные прогибы конструкции под действием сил тяжести невелики, а влияние вязкости и сжимаемости потока на критическую скорость флаттера несущественно. Эти критерии обычно используют при моделировании автоколебаний в нескоростных аэродинамических трубах. [c.197]

Брукс и Бейкер [В. 145] экспериментально исследовали флаттер на модели несущего винта (режим висения) с целью определения влияния концевого числа Маха, конструкционного демпфирования и центровки лопасти. Скорость флаттера QR/atij -оказалась почти постоянной для значений общего шага, при которых не было срыва, а частота флаттера была существенно ниже собственной частоты установочных колебаний лопасти ((0 0,7(00). Смещение центра масс лопасти вперед в общем увеличивало скорость флаттера при малом общем шаге. При значениях общего шага, близких к нулю, наблюдался флаттер, вызванный вихревым следом, при скорости, составляющей около 85 % теоретической, и частоте ш О,8о)0, Были также получены данные по срывному флаттеру при больших углах общего шага. Обнаружено положительное влияние сжимаемости вблизи критического числа Маха профиля если флаттер не появлялся при Мк < 0,73, то он не возникал вообще. Досрывная скорость 4>латтера вначале уменьшается по ме )е увеличения М, а затем, после некоторого значения М, быстро увеличивается. Этот стабилизирующийся эффект сжимаемости объясняется смещением назад центра давления после достижения критического числа Маха. Был сформулирован следующий приближенный критерий для конструкционного относительного демпфирования свыше [c.597]

Трение в осевом подшипнике повышает критическую скорость флаттера. Эффективность фрикциониого трения уменьшается с ростом угловой скорости относительных перемещений в осевом шарнире при вынужденных колебаниях лопасти. Поэтому критическая скорость флаттера в полете уменьшается, т.к. с увеличением скорости полета относительные перемещения в осевом шарнире обычно возрастают. [c.53]

Маховое двия ение лопасти, наличие компенсатора взмаха и прииудительрюе циклическое изменение углов установки лопасти в значительной степени усложняют расчет критической скорости флаттера Н В. [c.53]

Критические скорости флаттера при Mi >> 1 с учетом аэродинамического и конструкцнонного демпфирования в могут быть получены из уравнения [c.494]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...