Устойчивость коаксиальных цилиндрических оболочек, содержащих вращающийся поток жидкости
Автор: Бочкарв Сергей Аркадьевич, Матвеенко Валерий Павлович
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 1 т.6, 2013 года.
Бесплатный доступ
Работа посвящена анализу динамического поведения коаксиальных цилиндрических оболочек вращения, взаимодействующих с вращающимися потоками сжимаемой жидкости. Поведение вращающейся жидкости описывается в рамках потенциальной теории. Упругие оболочки рассматриваются на основе модели классической теории оболочек. Для численной реализации используется полуаналитический вариант метода конечных элементов. В результате широкого круга численных экспериментов, проведенных для оболочек с различными комбинациями граничных условий и разной величиной кольцевого зазора между внутренней и наружной оболочками, обнаружен ряд новых качественных закономерностей.
Коаксиальные оболочки, потенциальная жидкость, метод конечных элементов, устойчивость, флаттер
Короткий адрес: https://sciup.org/14320662
IDR: 14320662 | УДК: 533.6.013.42
Stability of coaxial cylindrical shells containing a rotating fluid
The dynamic behavior of coaxial cylindrical shells of revolution interacting with the rotating flows of a compressible fluid is studied. The flowing fluid properties are described within the framework of the potential theory. The classic shell theory is used to model elastic shells. In the numerical implementation, a semi-analytic finite element technique is applied. Numerical experiments carried out on shells with different boundary conditions and different values of the annual gap between the shells provide evidence for the existence of a subset of new qualitative regularities.
Список литературы Устойчивость коаксиальных цилиндрических оболочек, содержащих вращающийся поток жидкости
- Srinivasan A.V. Flutter analysis of rotating cylindrical shells immersed in a circular helical flowfield of air//AIAA J. -1971. -V. 9, N. 3. -P. 394-400.
- Dowell E.H., Srinivasan A.V., McLean J.D., Ambrose J. Aeroelastic stability of cylindrical shells subjected to a rotating flow//AIAA J. -1974. -V. 12, N. 12. -P. 1644-1651.
- McLean J.D., Dowell E.H. Swirling flows between coaxial cylinders with injection by radial jets//AIAA J. -1975. -V. 13, N. 11. -P. 1435-1440.
- Ильгамов М.А. Колебания упругих оболочек, содержащих жидкость и газ. -М.: Наука, 1969. -184 с.
- Бочкарёв С.А., Матвеенко В.П. Численное исследование влияния граничных условий на динамику поведения цилиндрической оболочки с протекающей жидкостью//Изв. РАН. МТТ. -2008. -№ 3. -С. 189-199.
- Бидерман В.Л. Механика тонкостенных конструкций. -М.: Машиностроение, 1977. -488 с.
- Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. -М.: Мир, 1975. -543 с.
- Матвеенко В.П. Об одном алгоритме решения задачи о собственных колебаниях упругих тел методом конечных элементов//Краевые задачи теории упругости и вязкоупругости. -Свердловск, 1980. -С. 20-24.
- David T.S., Srinivasan A.V. Flutter of coaxial cylindrical shells in an incompressible axisymmetric flow//AIAA J. -1974. -V. 12, N. 12. -P. 1631-1635.
- Бочкарёв С.А. Устойчивость цилиндрической оболочки с вращающейся в ней жидкостью//Вестник СамГУ -Естественнонаучная серия. -2010. -№ 6 (80). -С. 106-115.
- Бочкарёв С.А. Собственные колебания вращающейся круговой цилиндрической оболочки с жидкостью//Вычисл. мех. сплош. сред. -2010. -Т. 3, № 2. -С. 24-33.
- Païdoussis M.P., Chan S.P., Misra A.K. Dynamics and stability of coaxial cylindrical shells containing flowing fluid//J. Sound Vib. -1984. -V. 97, N. 2. -P. 201-235.
- Шевелев Н.А., Домбровский И.В. Численный анализ динамических характеристик вращающихся деформируемых конструкций//Вычисл. мех. сплош. сред. -2010. -Т. 3, № 1. -С. 93-104.
- Бочкарёв С.А., Матвеенко В.П. Динамическое поведение упругих коаксиальных цилиндрических оболочек, содержащих движущуюся в них жидкость//ПММ. -2010. -Т. 74, № 4. -С. 655-666.
