Разработка уточнённого метода расчёта продольных колебаний упругого ЛА

• Автор: Тэйн У
• Шифр специальности: 05.07.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 176 с. : ил.

Содержание

Введение

Глава 1. Обзор литературных источников. Основные внутри- баковые элементы

(ВБЭ) и заборные устройства (ЗУ) топливных отсеков

1.1 .Литературный обзор

1.1.1. Литературный обзор основных работ

1.1.2. Влияние физических и конструктивных факторов на колебания упругой оболочки с жидкостью

1.1.3. Методы исследования продольных колебаний упругого ЛА

1.1.4. Выводы литературного обзора

1.2. Внутрибаковые элементы ВБЭ
1.3. Заборные устройства
1.4. Диссипативные эффекты осесимметричных колебаний тонкостенной упругой конструкции, содержащей ВБЭ, ЗУ и жидкое топливо
1.5. Приведённый коэффициент гидравлического сопротивления топливного
отсека
Выводы в главе
Глава 2. Малые движения упругих тонкостенных конструкций, содержающих ВБЭ и ЗУ с вытекающим жидким топливом
2.1. Постановка задачи
2.2. Невозмущенное движение жидкости в топливном баке
2.3. Общая постановка задачи о малых колебаниях упругой конструкции с перфорированным днищем и жидким топливом
2.3.1. Постановка задачи для потенциала смещений
2.3.2. Закон изменения энергии
2.3.3. Формулировка парциальных задач
2.4. Малые колебания упругой обечайки с несжимаемой жидкостью и

жёстким перфорированным днищем
2.4.1. Собственные колебания
2.4.2. Модельная задача для цилиндрической оболочки
2.4.3. Вспомогательная задача

2.4.4. Результаты исследования модельной задачи
2.4.5. Обсуждение результатов
2.5. Использование метода приведённых параметров
2.6. Оценка влияния перфорации жёсткого днища на собственные колебания упругой обечайки
2.7. Задача приведения
Выводы в главе
Глава 3. Продольные колебания жесткого отсека с упругим перфорированным днищем, частично заполненного несжимаемой жидкостью
3.1. Постановка задачи
3.2. Постановка задачи для определения потенциала смещений %2
3.3. Определение потенциалов смещений
3.4. Уравнения возмущенного движения перфорированного днища
с жидкостью
3.5. Собственные колебания
3.6. Численные результаты
3.7. Механические аналоги движений упругой конструкций с перфорированным днищем и жидкостью
3.7.1. Механический аналог свободных движений упругой системы жидкость - перфорированное днище
3.7.2. Механический аналог движений перфорированного днища
с жидкостью при колебаниях по основному тону

3.7.3. Приближенный механический аналог свободных затухающих колебаний перфорированного днища с жидкостью
3.7.4. Приближенный механический аналог вынужденных колебаний топливного отсека с перфорированным днищем
и жидкостью
Выводы в главе
Глава 4. Динамические и прочностные расчеты продольных колебаний упругого ЛА
4.1. Определение собственных частот колебаний корпуса ЛА с учетом демпфирующих свойств ВБЭ и ЗУ
4.2. Исследование вынужденных колебаний упругого ЛА
4.3. Исследование устойчивости продольных колебаний корпуса
ЛА с ЖРД в линейной постановке
4.3.1. Уравнение корпуса изделия
4.3.2. Уравнение камеры сгорания
4.3.3. Насос-напорная магистраль-форсуночная головка
4.3.4. Расходная магистраль
4.4.Исследование потери устойчивости равновесия фермы крепления двигателя при продольных колебаниях ЛА
4.5. Влияние аэродинамического нагрева конструкций на динамические характеристики продольных колебаний ЛА
Глава 5. Экспериментальное подтверждение влияния перфорации днища на демпфирование колебаний упругого днища жидкостью
5.1. Цели и задачи эксперимента
5.2. Описание экспериментальной установки
5.3. Описание вибрационого измерительнного комплекса

Диссипативные эффекты, возникающие при подобных движениях в механической системе тонкостенная конструкция - жидкость условно можно разделить на две группы:
а) диссипативные эффекты, связанные с колебаниями самой тонкостенной конструкции;
б) диссипативные эффекты, обусловленные движением жидкости при колебаниях упругой конструкции.
Законы диссипации, действующие в тонкостенных конструкциях, описываются даже в первом приближении достоточно сложными интегральными соотношениями, но определённые с недостаточной точиочтыо. Использованые гипотезы вязкого трения, при котором диссипативные силы, возникающие при колебаниях упругой тонкостенной конструкции, пропорциональны скорости, приводят на практике к таким же результатам, что и диссипативные силы гистерезисного типа. Имеющиеся экспериментальные данные [76] свидетельствуют что при такого рода колебаниях диссипативные эффекты самих упругих конструкциях оказываются весьма слабыми и пе играют существенной роли.
Диссипативные эффекты, связанные с колебаниями жидкости на частотах колебаний системы тонкостенная конструкция - жидкое топливо вследствие наличия у любой реальной жидкости вязкостных свойств, оказываются сильно зависящим от наличия внутрибаковых элементов (ВБЭ), таких как демпфирующие перегородки, стрингеры, шпангоуты, датчики уровня, сетки, заборные устройства и т.д. В случае гладких баков диссипативные эффекты оказываются весьма малыми и происходят в основном в тонком пристеночном слое. Для них имеются теоретические формулы [127].