Публикация
подготовлена сотрудниками:
д.т.н., проф. Попов В.С..
на базе:
Лаборатория анализа и синтеза динамических систем в прецизионной механике.
Аннотация
В предлагаемой работе рассматриваются аэроупругие колебания жесткой стенки узкого канала, имеющей упругий подвес с жесткой кубической нелинейностью и взаимодействующей с пульсирующим слоем вязкого газа в канале. Исследование проводится на основе приведения связанной краевой задачи математической физики, включающей уравнения динамики вязкого газа и уравнение динамки твердой стенки, а также соответствующие краевые условия, к уравнению осциллятора Дуффинга. Первоначально сформулирована задача аэроупругих колебаний стенки рассматриваемого канала и проведен ее асимптотический анализ методом возмущений. В результате осуществлена линеаризация уравнений динамики вязкого сжимаемого газа, решение которых осуществлено методом итерации. Определена реакция газа, действующая на жесткую стенку и получено уравнение аэроупругих колебаний стенки канала, которое представляет собой обобщенное уравнение осциллятора Дуффинга. На базе решения данного уравнения методом гармонического баланса определены и исследованы нелинейная аэроупругая реакция стенки канала и ее фазовый сдвиг. Показано, что учет сжимаемости вязкого газа приводит к возрастанию значений резонансных частот, увеличению амплитуд колебаний стенки и дополнительному фазовому сдвигу возмущающей силы, определяемой заданным законом пульсации давления на торцах канала.
Цитировать:
Попов В.С., Могилевич Л.И., Попова А.А. Колебания стенки канала на нелинейно-упругом подвесе под воздействием пульсирующего слоя вязкого газа, находящегося в канале. Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 2023, т. 66, № 10.