Сдвиговые слои свободные

Свинарника схема 109 Свободного полета условия 230—232, 417 Сдвиговые слои свободные 447, 452 Сен-Венана уравнения 455 Сеточная частота 90—92 [c.5]

Сверхзвуковая нерасчетная струя представляет собой один из наиболее сложных газодинамических объектов. Сильные градиенты газодинамических величин, система ударных волн специфической конфигурации, до- и сверхзвуковые области течения с тангенциальными разрывами, сдвиговые слои на внешних границах струи — в целом все эти факторы создают уникальный по степени пространственной неоднородности газовый поток. Сильная пространственная неоднородность течения в свою очередь формирует предпосылки для развития разнообразных по своей природе неустойчивостей. Среди последних по ряду причин особое место занимают неустойчивости, приводящие к автоколебаниям с сильно выраженной компонентой в спектре пульсаций гидродинамических величин, получившим в литературе ряд специфических названий дискретная составляющая, дискретный тон и т. п. Превышение уровня колебаний газодинамических величин на частоте дискретного тона (ДТ) над фоном, обусловленным турбулентностью (сплошной спектр), достигает 20-40 Дб. В качестве характерных примеров, где реализуются эти автоколебания, будут рассмотрены следующие 1 — сверхзвуковая струя, истекающая в покоящуюся среду — свободная струя 2 — сверхзвуковая струя, натекающая на плоскую преграду, перпендикулярную оси струи. [c.55]

В основе всех существующих в настоящее время представлений о механизмах воздействия звука на струйные течения лежит представление о гидродинамической неустойчивости свободного сдвигового слоя струи и струи в целом и об упорядоченных структурах, возникающих в струях вследствие этой неустойчивости. Наличие таких упорядоченных структур как в ламинарных, так и в турбулентных струях, подтверждено многочисленными экспериментальными и теоретическими исследованиями. Предлагаемые различными исследователями механизмы воздействия звука на струйные течения охватывают все возможные способы воздействия на такие упорядоченные структуры. В частности, предполагают, что в турбулентных струях возможно прямое взаимодействие между звуком и турбулентной структурой потока, прямое воздействие звука на процесс передачи энергии от больших турбулентных вихрей к меньшим [1]. Другая точка зрения состоит в том, что звуковые колебания действуют на струю у среза сопла вблизи точки отрыва потока и приводят к образованию вихрей, которые по мере их распространения вдоль струи, вследствие неустойчивости струи и/или ее сдвигового слоя могут усиливаться или ослабляться в зависимости от частоты воздействия (см., например, [2]). Это наиболее распространенная точка зрения на процесс взаимодействия звука со струями. Высказывается также предположение, что возможна постоянная связь между звуковой волной, воздействующей на слой смешения, и возбужденной волной неустойчивости на протяжении нескольких длин волн неустойчивости [3] и, наконец, существует мнение, что взаимодействие звука со струей происходит через воздействие на поверхность раздела между струей и окружающим пространством [4]. [c.39]

Механизм появления автоколебаний в потоке обусловлен развитием волн неустойчивости и вихреобразованием в свободном сдвиговом слое сопряжения основного трубопровода и люк-лаза. Формирующиеся здесь гидродинамические структуры могут как генерировать узкополосный шум сами, так и инициировать его при взаимодействии с нижней по потоку кромкой сопряжения труб. Узкополосный шум усиливается акустическим резонатором и инициирует на кромке сопряжения труб гидродинамические волны большой амплитуды процесс приобретает резонансный характер. При этом характеристический масштаб вихревой структуры и геометрические параметры акустического резонатора определяют частотный диапазон колебаний. [c.44]

Рассмотрим поведение цилиндрической оболочки при некотором удалении от ее торцов. На рис. 10.17 приведены зависимости поперечных сдвигов исходной поверхности от безразмерной осевой координаты х/1 для оболочки, торцы которой свободны от диафрагмы, препятствующей относительному сдвигу слоев. Как видим, различия между двумя сдвиговыми моделями проявляются лишь в непосредственной близости от торцов оболочки в узкой зоне краевого зффекта. Данный вывод справедлив и для других локальных характеристик перекрестно [c.222]

На свободной поверхности твердого тела могут распространяться повер.хностные волны или волны Рэлея. По характеру траекторий частиц поверхностная волна как бы состоит из колебаний продольных и сдвиговых волн (частицы совершают движение по эллипсам). Амплитуда колебаний частиц по мере удаления от свободной поверхности убывает по экспоненте, поэтому волна локализована в тонком поверхностном слое толщиной в одну-полторы длины волны. [c.116]

Величина погрешности, вносимой неучетом поперечных сдвиговых деформаций, зависит от вида краевых условий при жестком защемлении учет сдвига приводит в отдельных случаях к более чем двукратному снижению расчетного значения разрушающей интенсивности давления, что свидетельствует о принципиальной необходимости учета этого фактора. В случае свободного опирания торцов оболочки влияние сдвиговых деформаций менее существенно — относительная погрешность, как видно из табл. 8.3.3, 8.3.4, не превышает 9,03 %. Сам механизм и зона инициирования начального разрушения также зависят от вида краевых условий. При жестком защемлении краев разрушаются армирующие волокна второго (меридионально армированного) слоя от осевых напряжений в сечении X = 1 на внешней поверхности z = h оболочки. В случае свободного опирания краев происходит разрушение армирующих волокон первого слоя от окружных напряжений в сечении с = а/Ь на поверхности раздела слоев оболочки. [c.243]

При заданных сдвиговых напряжениях T (f) на границе внутреннего слоя (г = 1) и на свободной или закрепленной внешней границе (г = 7У+1) виртуальная мощность внешних сил определяется выражением [c.122]

В работе [394] рассматриваются задачи о собственных колебаниях слоистых анизотропных пластин. Используется вариант уточненной теории изгиба с учетом деформаций поперечного сдвига. Предполагается линейный закон изменения поперечных сдвиговых деформаций вдоль толщины каждого слоя. Вариационным путем получена система уравнений двенадцатого порядка в частных производных. Решение разрешающей системы уравнений получено для случая свободно-опертой прямоугольной пластины. Проведено сопоставление с результатами, найденными на основе уравнений трехмерной теории упругости. [c.18]

В акустическом поле, помимо периодического смеш,ения частиц, возникают различного рода постоянные течения, имеющие разный характер и происхождение. В реальной вязкой среде такие течения возникают как в свободном поле, так и вблизи препятствий. Последние обусловлены взаимодействием вязкой жидкости (или газа) с твердыми стенками препятствий, вследствие которого скорость тангенциального смещения частиц среды, прилегающей к стенке, должна обращаться в нуль. Толщина слоя, в котором проявляется это взаимодействие, имеет величину порядка глубины проникновения сдвиговой волны в среде. Как было показано в 5 гл. III, коэффициент поглощения сдвиговой волны в жидкости [c.117]

Установленные асимптотические свойства элементов матрицы K(t) при i —> (X) позволяют доказать разрешимость системы (24) в классе функций Lp -a, а),р>. В этой же работе [38] авторы рассмотрели случай, когда сдвиговая волна возбуждается заданным на электроде потенциалом, расположенным на свободной границе, и привели ряд численных расчетов для полосы из пьезокерамики ЦТС-19 и кристалла окиси цинка при различных соотношениях ширины электрода и длины волны. Следует отметить, что авторы не учитывали влияния внешней диэлектрической среды, контактирующей со слоем пьезоэлектрика. [c.589]

Сдвиговые волны в пьезоэлектрическом слое симметрии класса бтт, возбуждаемые парой расположенных симметрично на границе у = О разноименно заряженных электродов, исследовались в работе [35]. Авторы предполагали, что граница у = О акустически свободна и граничит с изотропной диэлектрической средой с проницаемостью q, занимающей полупространство у < О, а на границе y = h расположен невесомый электрод с нулевым потенциалом. Относительно механических условий на этой границе рассмотрены два вида граничных условий [c.589]

Устойчивость тонкой пластины. Рассмотрим последовательность решения задачи устойчивости тон.чой свободно опертой слоистой пластины несимметричного строения при двухосном равномерном сжатии. Для тонких пластин, которые не содержат слоев с низкой трансверсальной сдвиговой жесткостью, учет деформаций поперечного сдвига не вносит существенных уточнений. Поэтому при расчете можно сразу положить = Фу = = 0. В этом случае в формулировке задачи (5.31) будут участвовать следующие переменные [c.416]

Скорости распространения этих волн вдоль поверхности одинаковы и равны фазовой скорости распространения рэлеевской волны, которая для большинства металлов составляет приблизительно 90% скорости распространения сдвиговой волны. Рэлеевская волна локализована в тонком поверхностном слое толщиной в одну-две длины волны. На глубине, превышающей указанную величину, колебания практически отсутствуют. На свободной поверхности упругой среды частицы совершают движение по эллипсам, большая ось которых ориентирована по нормали к поверхности, а малая — по направлению распространения волны [24 ], 25 ]. По мере увеличения глубины обе оси эллипса уменьшаются с различной скоростью, эксцентрицитет эллипса возрастает и постепенно он вырождается в прямую линию, свидетельствующую о наличии одних лишь сдвиговых колебаний. [c.74]

Сдвиговые слои свободные 447, 452 Сен-Венана уравнения 455 Сеточная частота 90—92 Симметроморфные фигуры 442 Симпсона формула 235 Системы N алгебраических уравнений решение 132, 176 Скачка выделения методы 24. 316, 333-338, 344, 371, 377, 419, 436, [c.608]

Рассмотрим планету, имеющую атмосферу, т.е. газовую оболочку, ограниченную снизу твердой подстилающей поверхностью, или самую внешнюю область газожидкой планеты. В атмосферных потоках значение числа Рейнольдса Ке обычно превышает Ке , я поэтому течения являются турбулентными. Турбулизация атмосферных течений возникает из-за их деформации при обтекании неровностей подстилающей поверхности, либо при потере гидротермодинамической устойчивости крупномасштабным потоком под воздействием повышенных значений градиентов температуры и скорости ветра. В свободной атмосфере основной причиной возникновения турбулентности является потеря устойчивости внутренних гравитационно-сдвиговых волн. Разрушение подобных волн может вызываться первичной или вторичной неустойчивостью. Первичная неустойчивость (неустойчивость Кельвина-Гельмгольца) развивается в сдвиговом слое между потоками с различными скоростями, если в большей части волнового слоя Ке<Ке . При вторичной неустойчивости поток в среднем устойчив, а [c.22]

При введении преобразования Крокко для уравнений пограничного слоя (см. Шлихтинг [1968]) скорость становится неза-висимой переменной. Креншоу [1966] рассчитывал течения со свободным сдвиговым слоем при помоши приближения пограничного слоя (пренебрегая диффузией в направлении потока) он использовал координату по нормали не к линии тока, а к импульсной координате, т. е. рассматривал количество движения как независимую переменную. Поскольку количество движения является ограниченной функцией течения, конечно-разностная сетка выстраивается автоматически в процессе построения поля течения (см. также Креншоу и Хаббарт [1969]). [c.442]

Другим классом задач, для которых необходимы численные методы, являются течения с завихренностью невязкой несжимаемой жидкости (как в классической задаче о подъемной силе профиля, помещенного в свободный сдвиговый слой) такие задачи рассматривал, например, Чау с соавторами [1970]. В работах Хауэлла и Спонга [1969], а также Гельдера [1971] численно решалось уравнение потенциала скорости для дозвукового течения сжимаемой жидкости в последней работе учитывалось также влияние острых углов. [c.447]

Уравнения пограничного слоя могут применяться также при расчетах течений в следе и со свободным сдвиговым слоем. Плоткин [1968], а также Плоткин и Флюгге-Лотц [1968] рассчитали течение в следе за плоской пластинкой, обтекаемой несжимаемой жидкостью Гхиа с соавторами [1968] рассматривал перемешивание коаксиальных ламинарных струй Креншоу [c.452]

Преобразование (1.19) осуществляет растяжения областей, в которых велики производные Ъи/Ъп такими областями являются пограничные слои на поверхности или свободные сдвиговые слои, положение которых заранее неизвестно. Однако оно не растягивает обпасти, в которых велики вторые производные Ь и/Ьп (например, в окрестности внешней границы пограничного слоя). В этих областях точность решений может уменьшаться, о чем и говорит пример модельного уравнения, рассмотренного в гл. 1. С точки зрения получения представляющих интерес характеристик течения и их распределения на обтекаемых поверхностях это обстоятельство вряд ли играет существенную роль. [c.134]

При изучении процессов потери устойчивости в гидродинамических течениях и потоках исторически основное внимание было отдано крупномасштабным возмущениям — бегущим волнам, которые в пристенных течениях обобщенно называют волнами Толлмина—Шлихтинга, а в свободных сдвиговых слоях — волнами Рэлея или Кельвина — Гельмгольца. В осесимметричной струе могут реализоваться несколько видов таких неустойчивых колебаний, определяемых наличием разных шкал длин и кривизны — толщины сдвигового слоя и разных радиусов искривления в азимутальном и продольном направлениях. Установлено, что шум сверхзвуковой струи, ее акустическое излучение связаны с этими колебаниями сдвиговой неустойчивости. Если исключить из рассмотрения излучение на дискретных частотах, закономерности которого определяются обратной связью через дозвуковую часть слоя смешения или колебаниями диска Маха, а также излучение акустических волн со сверхзвуковыми фазовыми скоростями, то для невысоких сверхзвуковых скоростей потока шум струи определяется только динамикой волн в слое смешения. Э го так называемые широкополосные шумы. Ясно, что при изучении механизма подобного излучения необходимо понимание закономерности развития пульсационного процесса в потоке. [c.119]

Механизм появления автоколебаний в потоке обусловлен развитием волн неустойчивости и вихреобразованием в свободном сдвиговом слое сопряжения основного трубопровода и люк-лаза, где профили осреднённых по времени скоростей имеют точку перегиба [2]. Формирующиеся здесь гидродинамические структуры могут как генерировать узкополосный шум сами, так и инициировать его при взаимодействии с нижней по потоку кромкой сопря- [c.243]

Повышение текучести вызывают следующие явления. Во-первых, вибрационное проскальзывание зерен заполнителей относительно соприкасающихся с ними других зерен приводит к снижению видимого коэффициента трения между зернами при действии сравнительно слабых сил постоянного направления, причем диссипативное сопротивление действию этих сил принимает характер вязкого (точнее, нелинейно вязкого) сопротивления. Чем меньше сила постоянного направления, тем меньше сопротивление проскальзыванию в ее направлении, хотя меньше и скорость необратимого проскальзывания. Поэтому даже очень малые силы могут обеспечить с течением времени заметные сдвижки зерен заполнителей. Во-вторых, вследствие колебаний нормального давления зерен заполнителей на прилегающие к ним другие зерна из-за вибрирования минимальное значение действительной силы трения между зернами становится меньше среднею ее значения, что дает дополнительную возможность малым силам постоянного направления вызывать необратимые сдвижки зерен заполнителей. В-третьих, благодаря вызываемым вибрацией сдвиговым деформациям цементного теста, снижается его структурная вязкость и могут проявиться тиксотролные свойства. В-четвертых, вибрация, вызывающая проскальзывания н соударения твердых частиц бетонной смеси, приводит к освобождению некоторой доли воды, абсорбированной в близком к поверхности частиц слое, в результате происходит обогащение бетонной смеси свободной водой и действительное снижение вязкости жидкой фазы. Последнее способствует удалению избыточной влаги в процессе формования, что ведет к повышению качества готового железобетонного изделия. На повышение текучести жестких бетонных смесей преимущественно влияет снижение видимого коэффициента трения между частицами при наложении вибрации. Чем меньше размеры зерен заполнителей, тем более высокая частота вибрирования необходима для эффективного [c.372]

Рассмотрим решение задачи об устойчивости тонкой свободно опертой прямоугольной многослойной пластины несимметричной структуры при двухосном равномерном сжатии. Для тонких пластин, которые не содержат слоев с низкой трансвер-сальыой сдвиговой жесткостью, учет деформаций поперечного сдвига не дает существенных уточнений. Поэтому при расчете можно сразу положить я1)1 = ф2 = 0. В этом случае в формулировке задачи (4.71) будут участвовать следующие обобщенные перемещения [c.208]

От последнего недостатка свободны уравнения теории многослойных оболочек регулярного строения, собранных из чередующихся между собой тонких жестких несущих слоев и мягких слоев-заполнителей. Система допущений, используемых в этой теории, такова для несущих жестких слоев принимается модель недеформируемой нормали (в рамках этой модели поперечные сдвиговые напряжения, строго говоря, неопределены), для слоев-заполнителей — модель прямой линии. Сформулируем соответствующую этим допущениям систему уравнений и притом сразу для общего случая произвольного расположения г жестких несущих слоев и т - г слоев-заполнителей в многослойном пакете. Объединим номера первых в множество J = к ,. .., номера вторых в множество I = = 1,2,. .., т) J. Искомые уравнения получаются из (3.7.4), (3.7.9) — (3.7.13) так для всех к G J принимается [c.86]

В этой главе рассмотрены вопросы численного интегрирования линейных и нелинейных краевых задач для систем обыкновенных дифференциальных уравнений, возникающих при исследовании прочности, устойчивости, свободных колебаний анизотропных слоистых композитных оболочек вращения после разделения угловой и меридиональной переменных. В предыдущих главах было показано, что корректный расчет таких оболочек и пластин в большинстве случаев требует привлечения неклассических дифференциальных уравнений повышенного порядка. Там же (см. параграфы 4.1, 4.4, 5.2, 6.2) отмечалась важная особенность таких уравнений — существование быстропеременных решений экспоненциального типа, имеющих ярко выраженный характер погранслоев и существенных лишь в малых окрестностях краевых закреплений, точек приложения сосредоточенных сил, мест резкого изменения геометрии конструкции и т.д. Стандартные схемы численного интегрирования краевых задач на таком классе дифференциальных уравнений малоэффективны — попытки их применения встречают принципиальные трудности, характер и формы проявления которых подробно обсуждались в параграфе 4.1 (см. также [136]). Добавим к этому замечание о закономерном характере данного явления — существование решений экспоненциального типа с чрезвычайно большим (по сравнению с длиной промежутка интегрирования) показателем изменяемости в неклассических математических моделях деформирования тонкостенных слоистых систем, дифференциальными уравнениями которых учитываются поперечные сдвиговые деформации, обжатие нормали и другие второстепенные" факторы, естественно и необходимо. Такие решения описывают краевые эффекты напряженного состояния, связанные с учетом этих факторов, и существуют не только у неклассических уравнений, установленных в настоящей монографии, но и в других вариантах неклассических уравнений повышенного порядка, что уже было показано (см. параграф 4.1) на конкретном примере. Болес того, подобные явления наблюдаются не только в теории оболочек, но и в других математических моделях механики и физики. Известным классическим примером такого рода может служить течение Навье—Стокса — при малой вязкости жидкости, как впервые было показано Л. Прандтлем (см., например, [330]), вблизи обтекаемого тела возникает зона пограничного слоя. Такие задачи согласно известной [56, 70 и др.] классификации относятся к классу сингулярно возмущенных, т.е. содержащих малый параметр и претерпевающих понижение порядка, если положить параметр равным нулю. Проблема сингулярных возмущений привлекала внимание многих авторов [56, 70, 173, 190 и др.]. Последние десятилетия отмечены значительными достижениями в ее разработке — в создании и обосновании методов асимптотического интегрирования для различных [c.195]

Представляется, что существует несколько возможностей для оптимизации прочности слоистого композита путем изменения последовательности укладки слоев. Например, должна рассматриваться схема укладки, которая приводит к наименьшим значениям обоих результирующих межслойных сдвиговых усилий и в то же время позволяет избежать межслойного растяжения в зоне свободной кромки. Кроме того, должна рассматриваться схема, которая приводит к наибольшим межслойным сжимающим нaпpяжeния /, так как это позволило бы минимизировать вредное влияние касательных напряжений. Последняя ситуация реализуется в случае укладки слоев по схеме + 45°, -45°, + 15°, - 15°, в которой слои 45° могут меняться местами, так же как и слои 15°. Первая из перечисленных ситуаций возникает в случае укладки слоев по схеме +45°, -15°, +15°, -45°, показанной на рис. 1.10. [c.27]

Анализ напряженного состояния образца для испытания на сдвиг по методу перекашивания полбсы [59, 61] показал наличие состояния однородного сдвига в центральной зоне. В то же время вдоль границы образца у его свободных кромок существуют большие компоненты нормального напряжения. В работе [56] на плоскость образца вдоль свободных кромок наклеивался слой ткани из графитовых волокон. Таким образом, при испытании графитоэпоксидных композитов удалось предотвратить разрушение от растяжения в трансверсальном направлении до наступления сдвигового разрушения. В случае композитов на основе графитовых волокон и термопластичных связующих для этого необходимо усиление кромок двумя слоями ткани. [c.281]

Так как k = io/Сл, то это выражение и определяет скорость волн Лява как функцию толщины слоя и соотношения между плотностями и скоростями распространения обычных сдвиговых волн в материале слоя и подложки . Поскольку энергия волн Лява концентрируется вблизи поверхности подложки , то эти волны, как и волны Рэлея, являются слабозатухающими и люгут распространяться на большие расстояния. Однако скорость их распространения согласно соотношению (Х.72) зависит от частоты, т. е. волны Лява в отличие от волн Рэлея являются дисперсионными. Другое отличие состоит в том, что волны Лява — чисто поперечные, в них отсутствуют продольные смещения. Поэтому при наличии жидкости иа свободной границе слоя она (в отличие от рэлеев-ских волн) не должна влиять на распространение воли Лява (еслк эту жидкость считать идеальной). Однако в реальной жидкости, как мы знаем, при сдвиговых смещениях возникают вязкие напряжения в пограничном слое, что должно привести к изменению граничных условий на свободной границе. Поскольку же волпы Лява весьма чувствительны к условиям на границах, то наличие контакта с жидкостью должно привести к изменению скорости их распространения. Поэтому волны Лява могут быть использованы для исследования сдвиговых характеристик жидкостей, что является важной задачей молекулярной акустики. [c.233]

Авторы проанализировали полученное дисперсионное соотношение для случая затухающих волн и показали, что в области низких частот в слое существует одна сдвиговая волна, медленно затухающая при удалении от границы контакта слоя с упругим полупространством. С уменьшением длины волны переносимая этой волной энергия уменьшается и при длинах волн, меньших толщины слоя, появляется вторая затухающая вглубь волна с максимальным смещением на свободной поверхности пьезоэлектрика. В области высоких частот скорость распространения второй волны соответствует волне Гуляева-Блюстейна, что вполне объяснимо физически. [c.592]

На рис. 52 показано изменение усилий волочения полоски алюминия через свободновращающиеся валки. На оси абсцисс отложена степень деформации е (%), а на оси ординат — усилие волочения Рч.(кТ). В качестве смазок применялись октан, октиловый спирт, олеиновая кислота и парафин. Оказалось, что усилия строго пропорциональны степени обжатия. Усилия, требуемые для обжатия металла (осуществление процесса волочения), мало зависят от активности смазки. Эти опыты показывают, что в данном случае происходит процесс волочения практически без трения . Дополнительная сдвиговая деформация металла в поверхностном слое при свободно-вращающихся валках ничтожно мала, и усилие волочения затрачивается почти целиком на объемное деформирование (обжатие) металла. [c.99]

Каталитическая аетгивность сервовитной пленки приводит к образованию на ней полимерных пленок из свободных радикалов органических веществ, которые возникают в процессе деструкции смазочного материада. Легко деформируясь, сервовитная пленка обеспечивает значительное снижение фактического давления в контакте, а также минимизирует сдвиговые силы, защищая от повреждения нижележащие слои метадла. [c.237]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...