Автоколебательный процесс вязкоупругой удлиненной пластины

Автор: Мансуров Мухсин Маннонович, Абдикаримов Рустамхан Алимханович, Мирсаидов Мирзиёд Мирсаидович

Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy

Статья в выпуске: 2 (100), 2022 года.

Бесплатный доступ

Объект исследования. Рассмотрен автоколебательный процесс вязкоупругой удлиненной пластины, движущейся в стационарном сверхзвуковом потоке газа, с учетом геометрической и аэродинамической нелинейностей. Разработаны математическая модель, методика, вычислительный алгоритм и программа расчета на персональном компьютере для оценки флаттера вязкоупругой удлиненной пластины в потоке газа. Метод. С помощью метода Бубнова-Галеркина, основанного на полиномиальной аппроксимации прогибов, задача сводится к решению нелинейного интегро-дифференциального уравнения типа Вольтерра с сингулярным ядром релаксации, которое решается численным методом, основанным на использовании квадратурных формул, что устраняет особенности в ядре релаксации. Полученные результаты. Представлены результаты расчетов линейного и нелинейного флаттера для различных физико-механических и геометрических параметров вязкоупругой удлиненной пластины. В результате исследования установлено, что учет геометрической нелинейности приводит к увеличению, а учет вязкоупругих свойств материала к уменьшению значений критической скорости, при этом реологические параметры вязкости А и сингулярность α оказывают существенное влияние на значения критической скорости, а влияние третьего реологического параметра β незначительно.

Еще

Вязкоупругость, удлиненная пластина, флаттер, геометрическая и аэродинамическая нелинейность, нелинейное интегро-дифференциальное уравнение

Короткий адрес: https://sciup.org/143178769

IDR: 143178769   |   УДК: 69   |   DOI: 10.4123/CUBS.100.3

Self-oscillatory process of a viscoelastic elongated plate

The object of research. The self-oscillating process of a viscoelastic elongated plate moving in a stationary, supersonic gas flow is considered, taking into account geometric and aerodynamic nonlinearities. A mathematical model, technique, computational algorithm, and a personal computer calculation program for estimating the flutter of a viscoelastic elongated plate in a gas flow have been developed. Method. Using the Bubnov-Galerkin method, based on the polynomial approximation of deflections, the problem is reduced to solving a nonlinear integro-differential equation of the Volterra type with a singular relaxation kernel, which is solved by a numerical method based on the use of quadrature formulas, which eliminates the singularities in the relaxation kernel. Results. The results of linear and nonlinear flutter calculations are presented for various physical, mechanical, and geometric parameters of a viscoelastic elongated plate. As a result of the study, it was found that taking into account the geometric nonlinearity leads to an increase, and taking into account the viscoelastic properties of the material to a decrease in the values of the critical speed, while the rheological parameters of viscosity A and singularity α have a significant impact on the values of the critical speed, and the influence of the third rheological parameter β is insignificant.

Еще

Список литературы Автоколебательный процесс вязкоупругой удлиненной пластины

  • Bolotin V.V. Nonconservative Problems of the Theory of Elastic Stability. Moscow, 2013. Pp. 341.
  • Volmir A.S. Nonlinear dynamics of plates and shells. Moscow, 1972.
  • Ilyushin A.A. The law of plane sections in aerodynamics athigh supersonic speeds. PMM. 1956. 20(6). Pp. 733-755.
  • Babakov I.M. Theory of vibrations. Moscow, 2004.
  • Pegado Hélio De Assis. Flutter de painéis: mais um desafio no vôo supersônico. Exacta. 2008. 4(2). Pp. 235-246. DOI: 10.5585/exacta.v4i2.752