Флаттер теория

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]

ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ТЕОРИЯ ДИВЕРГЕНЦИИ И ФЛАТТЕРА [c.184]

Автоколебания — общее свойство нелинейных систем с положительной О. с. Колебания в газовом разряде, вызывающие мерцание неоновой рекламы, и самопроизвольное завывание водопроводной трубы при открывании крана, флаттер самолётов и звучание духовых и смычковых музыкальных инструментов с позиций теории отличают лишь физ. механизмы формирования О. с. между разл. степенями свободы соответствующих систем и конкретные виды нелинейности. [c.386]

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]

Следуя процедурам метода масштабных преобразований физических уравнений ( 3.2) и применяя их к системе дифференциальных уравнений теории флаттера (8.36), придем к зависимостям, связывающим масштабы основных параметров [c.195]

Джонс [J.65] рассмотрел влияние вихревой системы винта на флаттер и вибрации. Он сравнил границы флаттера, вычисленные по квазистационарной теории и с учетом нестационар-ности. Границы, определенные при С =1, давали некоторый запас по флаттеру, образуя огибающие границ, полученных с учетом нестационарности. Увеличение устойчивости по флаттеру для некоторых диапазонов мв практически несущественно, но было обнаружено значительное влияние функции уменьшения коэффициента подъемной силы на частоту флаттера. [c.597]

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]

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]

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]

Если судить по числу публикаций, то наиболее представительным направлением в данной области является теория флаттера пластин и оболочек в сверхзвуковом потоке газа. Интенсивная разработка этой теории началась десять — пятнадцать лет тому назад в связи с задачей обеспечения [c.355]

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]

Авиация обтекание тел газом при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях, управление пограничным слоем, теория винта и крыла конечного размаха, устойчивость полета, движение газов в соплах и турбинах авиадвигателей, нагрев и излучение поверхностей обтекаемых газом тел, деформация конструкций в потоке и ее воздействие на обтекаемый поток, вихревая неустойчивость и явление флаттера. [c.27]

Многочисленные и исключительные по своему значению исследования в области теории крыла и винта, теории сопротивления и пограничного слоя, флаттера и неустановившегося движения, проблемы аэродинамики больших скоростей и др. выросли из непосредственных запросов советской авиационной промышленности. [c.19]

Одной из важнейших проблем аэродинамики является теория неустановившегося движения. В этой области особое положение занимает проблема изучения вибраций крыла и хвостового оперения— так называемая проблема флаттера. [c.21]

Создателем теории флаттера и целой школы, занимающейся этими вопросами, явился один из выдающихся ученых нашей страны акад. М. В. Келдыш. [c.21]

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]

Библиографические указания. Укажем на основные источники — книги, в которых можно найти как систематическое изложение различных разделов теории, так и дальнейшие библиографические указания [4, 15, 24, 52, 67]. Обстоятельный библиографический обзор литературы по панельному флаттеру был недавно опубликован в работах [23, 79]. [c.470]

Предварительные замечания. Рассмотрим задачи аэрогидроупругости дая конструкций, которые можно рассматривать как стержни. Важнейшим примером могут служить крылья достаточно большого удлинения. Методика расчета крыльев на флаттер и дивергенцию представляет собой весьма разработанную область теории аэроупругости. Здесь рассмотрим теорию флаттера и дивергенции крыльев в простейшей постановке и некоторые неклассические задачи аэрогидроупругости для стержней. Подробнее см. работы [4, 24, 67]. [c.473]

Последняя глава охватывает ряд вопросов устойчивости и колебаний анизотропных слоистых оболочек. Здесь на основании классической и уточненных теорий рассматриваются задачи свободных колебаний, статической и динамической устойчивости, удара и флаттера анизотропных слоистых оболочек. Рассматриваются задачи колебаний и флаттера оболочки в поле действия высоких температур, а также магнитного поля. [c.9]

A в a H e с я H Г. Г., Флаттер анизотропной цилиндрической оболочки в потоке сжимаемой проводящей жидкости в присутствии магнитного поля. Труды 8-ой Всесоюзной конференции по теории оболочек и пластинок, 1972. [c.443]

Флаттер оболочки 430 Формула поршневой теории приближенная 398 Функция изменяемости 251 [c.446]

При необходимости сомножители /С и перед Н п А можно было бы объединить с этими последними в общий коэффициент, имеющий другое обозначение. Однако в процессе разработки теории [6.71] установлено, что они являются безразмерными сомножителями. В работах [6.71—6.77] рассматриваются различные экспериментальные методики, используемые в США, Японии и Франции для определения нестационарных аэродинамических (при флаттере) производных. [c.182]

Изучение флаттера пространственных конструкций в значительной мере основывается на вышеприведенной двумерной теории явления и рассматривается в гл. 8. [c.186]

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]

Важнейший класс теории П. составляют динамич. задачи изучение собственных, вынужденных, парамет-рич. колебаний, а также автоколебаний разл. типа, еапр. при флаттере. Расс.мотрение осн. типов колебаний ведётся о позиций линейной теории для жёстких П. и нелинейных зависимостей, относящихся к гибким и абсолютно гибким П. Большое значение для совр, техники имеет исследование поведения П. при быстром (динамич.) нагружении и при действии ударных нагрузок. Несущая способность П. при динамич. приложении усилий сжатия и сдвига в срединной поверхности оказывается выше, чем при статич. нагружении. При изучении динамич. устойчивости должны учитываться форма прикладываемых к П. импульсов и их последовательность. При исследовании динамич. задач для П. в ряде случаев должны приниматься во внимание волновые процессы в материале П., связанные с деформациями в срединной поверхности, и силы инерции, отвечающие деформациям сдвига (но модели Тимошенко), Соответствующие ур-ния движения являются гиперболическими. [c.627]

Панельный флаттер возникает при сверхзвуковых скоростях обтекания и не носит взрывной характер, приводящий к мгаовенному разрушению конструкций. Поперечные колебания при панельном флаттере происходят с некоторыми предельными амплитудами, определяемыми при помощи нелинейных теорий, учитывающих немалые деформации.. Однако расчет критических значений параметров (скорости обтекания, частот и толщин панели и др.), при которых возникает панельный флаттер, можно выполнить на основе линейных моделей [4, 55, 64]. [c.522]

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]

Наука аэроупругостн, включая теорию флаттера, находится сейчас в процессе бурного развития. Оно особенно необходимо, потому что большие силы, действующие на части самолета при высокоскоростном [c.164]

Многие работы по панельному флаттеру базировались на теории плоских сечений (поршневой теории) А. А. Ильюшина (1948, 1956) или ее эквивалентах — формулах Я. Аккерета, Дж. Лайтхилла и т. п., которые устанавливают локальную связь между возмуш енным давлением сверхзвукового потока на деформируемую поверхность и перемеш,ением поверхности в данной точке. Так, малые возмущения р давления на пластину, которая обтекается сверхзвуковым потоком с невозмущенной скоростью 7, направленной вдоль оси Ох, определяются по формуле [c.356]

По-видимому, имеется некоторая область, для которой применение поршневой теории приводит к разумным результатам. Поэтому ее применение оправдано, если задача осложнена некоторыми дополнительными (преимущественно конструкционными) факторами. Большое количество работ посвящено расчету подкрепленных, слоистых и анизотропных оболочек. Среди этих работ в первую очередь должны быть указаны исследования С. А. Амбарцумяна с сотрудниками (1963—1967), Э. И. Григолюка с сотрудниками (1965). Несколько статей С. А. Амбарцумяна с сотрудниками (1964—1966) посвящены рассмотрению панельного флаттера с учетом влияния температуры на упругие параметры оболочки. Среди других работ, в которых используется поршневая теория, следует отдельно упомянуть статью А. Д. Брусиловского, Л. М. Мельниковой и Ю. Ю. Швейко [c.357]

С развитием авиации и космонавтики явления, которые могли быть объяснены только в механике сплошной среды, стали возникать чуть ли не ежедневно. То необъяснимым образом возникали периодические колебания крыльев и хвостового оперения самолетов, которые, нарастая по амплитуде, приводили к быстрому разрушению конструкции была построена теория флаттера и бафтинга (М. В. Келдыш), которая позволила легко избежать этих явлений. То вдруг на больших скоростях взлета и посадки самолетов стали дрожать и разрушаться стойки шасси ( шимми ) и т. д. и т. п. Совершенно новые явления, потребовавшие изучения глубинных проблем гидромеханики, магнитогидродинамики и термодинамики, возникли, когда летательные аппараты стали преодолевать звуковой барьер , — двигаться со скоростями, большими, чем скорость звука. Здесь и ионизация пристеночных слоев газа, и возникновение ударных волн, и оплавление поверхности ракет, и т. п. [c.26]

Установившийся флаттер панелей. Разрушение панелей, колеблющихся в потоке газа, не носит катастрофического характера, а наступает вследствие накопления усталостных повреждений. Для предсказания времени возможного разрушения панели необходимо знать в первую очередь амплитуды колебаний в области флаттера. Для оценки амплитуд колебаний могут быть применены известные методы теории нелинейных колебаний метод гармонического баланса, метод малого параметра, метол пос.1едовательных приближений и др. В области, примыкающей к границе флаттера, удобен метод малого параметра. В более широкой области надежные результаты дает метод гар.чонического баланса (метод тригонометрических рядов). [c.506]

Новичков Ю. Н. О применении трехмерной аэродинамической теории к задачам выпучивания и флаттера панелей. Изв. АН СССР, ОТН, А4еханнка и машиностроение , 1963. Лз 3. [c.510]

Работами М. В. Келдыша были заложены фундаментальные основы теории такого явления, как флаттер, и были показаны возможность для неконсервативных механических систем с распределенными параметрами эквивалентного описания колебаний уравнениями при конечном числе дискретно заданных форм (степеней свободы) с последующим использованием для интегрирования уравнений метода Бубнова — Галер-кина возможность использования стационарной аэродинамики при определении аэродинамических сил, действующих на колеблющееся крыло возможность балочной аппроксимации упругой системы самолета. Это позволило разработать практический метод определения критической скорости флаттера, надежность которого была подтверждена большим числом экспериментов и практическим опытом (Е. П. Гроссман, М. В. Келдыш, Я. М. Пархомовский и Л. С. Попор). [c.305]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...