Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,593

УСТОЙЧИВОСТЬ ОБОЛОЧЕК ТЕТРАГОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, ОБТЕКАЕМОЙ СВЕРХЗВУКОВЫМ ПОТОКОМ ГАЗА

Немеребаев М.Н. 1 Рахманова Ж.С. 1 Немеребаева А.М. 1
1 Таразский инновационно-гуманитарный университет
Рассмотрена динамическая устойчивость сетчатой оболочки из композиционного материала в сверзвуковом потоке газа. Задача рассматривалась в традиционной постановке в рамках поршневой теории. Показано изменение критической скорости флаттера от угла.
Ключевые слове: задача
оболочка
теория
скорость
динамика
структура
поверхность
1. Амбарцумян С.А. Общая теория анизотропных оболочек. Главная. – М.: Наука, 1974. – 448 с.
2. Вольмир А.С. Устойчивость деформированных систем. – М.: Наука, 1967. – 984с.
3. Вольмир А.С. Об устойчивости цилиндрических оболочек при динамическом нагружении // ДАН. – 1953, т. 123, № 5. – С. 806–808.
4. Немеребаев М., Бекмуратов М.М., Немеребаева А. Параметрические колебания сетчатой оболочки из композционных материалов // ІХ Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы науки ХХІ века» (30.04.2016 г.) 3 часть. – М., 2016. – С. 22–27.
5. Болотин В.В. Динамическая устойчивость упругих систем. – М.: Гостехиздат, 1956. – 600 с.

Расчет сетчатых и подкрепленных оболочек как систем, имеющих сложную структуру, вызывает вычислительные и принципиальные трудности. Их разрешение на основе уточнения классической теории оболочек с применением новых модельных представлений и подходов, совершенствования методов и методик расчета является одной из самых актуальных проблем механики оболочечных конструкций и представляет несомненный практический интерес.

Рассмотрим круговую сетчатую цилиндрическую оболочку бесконечной длины, закрытую непроникаемой плёнкой и обтекаемую сверхзвуковым потоком газа с невозмущённой скоростью u, направленной вдоль образующих оболочек, т.е. по координатом a (рис. 1).

nemer1.tiff

Рис. 1. Цилиндрическая сетчатая оболочка из КМ

Предполагая, что давленение газа Р на обтекаемую поверхность оболочки через плёнку может быть вычислено при помощи приближённой формулы поршневой теории [1]

nem007.wmf, (1)

где P0 – давление невозмущённого потока газа; nem008.wmf – нормальная составляющая скорости потока газа, обтекающего поверхность оболочки; с0 – скорость звука в невозмущенном газе; nem009.wmf – показатель политропы.

Следуя работам [2,3], будем считать, что nem010.wmf и, разложив уравнение (1) в ряд по формуле бином Ньютона для малых возмущений, в первом приближении c учетом

nem011.wmf,

будем иметь:

nem012.wmf. (2)

Рассмотрим линеаризованное течение газа вдоль оболочки, по которой распространяются упругие волны. В этом случае:

nem013.wmf (3)

и следовательно, по формуле избыточного давления

nem014.wmf (4)

Кроме того, примем во внимание линейное демпфирование ε.

Тогда получим следующие динамические уравнения для цилиндрической сетчатой оболочки, обтекаемой сверхзвуковым потоком газа а направлении α.

nem015.wmf (5)

где a – расстояние между осями стержней, и согласно [4] принимаем:

nem016.wmf

nem017.wmf (6)

nem018.wmf

nem019.wmf nem020.wmf

nem021.wmf nem022.wmf

nem023.wmf;

nem024.wmf; (7)

nem026.wmf.

nem027.wmf.

Решение уравнения (5) ищем в виде волн, распространяющихся по поверхности оболочки:

nem028.wmf, (8)

где Ф0 – некоторая комплексная постоянная; nem029.wmf – частота колебаний оболочки: nem030.wmf – волновое число;


Библиографическая ссылка

Немеребаев М.Н., Рахманова Ж.С., Немеребаева А.М. УСТОЙЧИВОСТЬ ОБОЛОЧЕК ТЕТРАГОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, ОБТЕКАЕМОЙ СВЕРХЗВУКОВЫМ ПОТОКОМ ГАЗА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2017. – № 5-1. – С. 49-52;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=11540 (дата обращения: 29.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674