Введение 4
1. Постановка задачи 5
2. Аэродинамическая труба 7
3. Определение амплитуды колебаний 9
3.1. Тарировка тензодатчика 11
3.2. Зависимости амплитуд колебаний от скорости потока 12
4. Квазистационарная математическая модель галопирования 13
5. Результаты экспериментов 16
6. Заключение 23
Список литературы 24
При обтекании тела ровным потоком воздуха происходит изменение энергии системы, связанное с наличием источника энергии. Вследствие этого возникают вибрации (зачастую большие и опасные), из-за чего может произойти разрушение конструкции.
Если нагрузка на упругое тело неконсервативна (то есть приложенные силы не могут быть представлены как градиент некоторой потенциальной функции), то простой энергетический статический критерий устойчивости больше не имеет места, появляется возможность динамических бифуркаций устойчивости [9].
Одним из типов колебаний тел в потоке является галопирование — колебания, обусловленные специфической зависимостью аэрродинамических сил от координат тела и от производных координат по времени. Конкретный вид зависимостей зависит от формы тела и от его движения. При галопировании возможны колебания с большими амплитудами в перпендикулярном потоку направлении.
Возможность возникновения колебаний плохо обтекаемых тел такого типа необходимо учитывать при строительстве зданий, мостов, мачт, при переносе грузов подъемным краном и при переносе грузов под вертолетом.
Характерным отличием плохо обтекаемых тел от хорошо обтекаемых является срыв пограничного слоя при обтекании этих тел потоком газа или жидкости с образованием обширных отрывных зон [8].
В результате данной работы были исследованы вращательные колебания плохо обтекаемых тел по дуге большой окружности, получены зависимости амплитуд колебаний от скорости набегающего потока.
Приведенные расчеты свидетельствуют о том, что построенная квазистационарная математическая модель, хорошо предсказывающая амплитуду колебаний для поступательных колебаний тела, не годится для описания вращательных колебаний, даже если радиус дуги, по которой происходит движение, в несколько раз превосходит размеры тела.
Результаты дипломной работы докладывались на международной конференции по механике ’’Седьмые Поляховские чтения” и опубликованы в работах [4], [5].
