авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 |

Уточнённого метода расчёта продольных колебаний упругого ла

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Тэйн У

РАЗРАБОТКА УТОЧНЁННОГО МЕТОДА РАСЧЁТА ПРОДОЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ УПРУГОГО ЛА

Специальность 05.07.03 Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата технических наук

Москва - 2008

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете  им. Н.Э. Баумана

Научный руководитель: кандидат физико–математических наук,

доцент Темнов А. Н.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Пожалостин А. А.

доктор технических наук, профессор

Балакирев Ю. Г.

Ведущая организация: Московский авиационный институт

(государственный технический универси-

тет), г. Москва

Защита состоится «___»___________2008г. в_____часов на заседании

диссертационного совета ДС 212.008.02 при Московском государственном техническом университете им. Н. Э. Баумана по адресу: 105005, г. Москва, ул. 2-я Бауманская, д. 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Автореферат разослан «___»__________2008г.

Ваш отзыв в одном экземпляре, заверенный гербовой печатью, просьба направлять по адресу: 105005, г. Москва, ул. 2-я Бауманская, д. 5, МГТУ им. Н. Э. Баумана, диссертационный совет ДС 212.008.02

Учёный секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор Сарбаев Б.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Современное состояние авиационной, ракетной и космической техники характеризуются большим количеством запусков летательных аппаратов (ЛА), имеющих значительные конструктивные отличия, приводящие к изменению массовых и инерционных характеристик всего летательного аппарата. Подобная тенденция развития приводит к существенному увеличению действующих динамических нагрузок. В связи с этим в последнее время резко возросла роль прочностных и динамических расчетов на начальном этапе проектирования ЛА с ЖРД.

Целью работы является разработка уточненной модели продольных колебаний упругой конструкции с жидкостью, способной на этапе проектирования ЛА как объекта регулирования осуществить ранее неиспользованные возможности в выборе элементов компоновочной схемы и их расположения для получения приемлимых динамических и прочностных характеристик в процессе управляемого движения проектируемого объекта.

Научная новизна. Разработаны уточненная математическая и механическая модели продольных осесимметричных колебаний упругого бака с жидкостью при наличий внутрибаковых элементов (ВБЭ), включая заборное устройство (ЗУ). Разработанные модели позволяют на начальном этапе проектирования оценить основные динамические параметры ЛА, такие как собственные частоты и декременты колебаний упругой конструкции с жидкостью. Предлагаемый механический аналог колебаний упругой конструкции с жидкостью предоставляет возможность проектировщикам наименее трудоемким образом выбрать конструктивные параметры элементов топливной системы при заданых параметрах ЖРД.

Практическая ценность данной работы заключается в разработке уточненного механического аналога колебаний упругого бака, имеющего заборное устройство и жидкое топливо, а так же разработка программного комплекса, в котором определяются динамические и прочностные характеристики ЛА при продольных колебаниях на активном участке полета. Приведены результаты численных расчетов.

Результаты выполненных в диссертации исследований используются в учебном процессе кафедры «Космические аппараты и ракеты-носители» (СМ-1) МГТУ им. Баумана.

Достоверность полученных результатов следует из сравнения с известными аналитическими и численными решениями, полученными на основе других подходов.

Публикация и апробация работы. Содержание работы опубликовано в двух научных статьях и в материалах конференций. Результаты работы докладывались на второй Международной научной конференции “Ракетно-космическая техника: фундаментальные и прикладные проблеммы”(Москва 2006г), на Международной научной конференции, посвящённой 90-летию В. И. Феодосьева,“Ракетно-космическая техника: фундаментальные и прикладные проблемы механики” СМ1 2006г, на Третьей международной конференции,“Ракетно-космическая техника: Фундаментальные и прикладные проблеммы ” ноябрь 2007г, на Третьем международном научном симпозиуме // Передовые технические системы и технологии» (ПТСТ-2007) (Севастополь, Крым, Украина, 2007г).

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы (150 наименований), содержит 160 машинописных страниц, 50 рисунков и 14 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обсуждаются проблемы актуальности темы диссертации, приведено содержание диссертации.

Первая глава состоит из пяти пунктов.

В пункте 1 первой главы представлен литературный обзор современного состояния вопросов по проблеме продольных колебаний ЛА с ЖРД. Отмечается что, значительный вклад при решении различных проблем продольных колебании ЛА с ЖРД был внесен К. С. Колесниковом, М. С. Натанзоном, Г. Н. Микишевом, Б. И. Рабиновичим, М. А. Ильгамовом, И. М. Рапопортом, Л. И. Балабухом, Ю. Г. Балакиревом, А. Д. Брусиловским, М. С. Галкиным, В. А. Грибковым, Р. Е. Лампером, А. А. Пожалостином, Ф. Н. Шклярчуком и многими другими.

В пункте 2 первой главы рассмотрено влияние основных физических и конструктивных факторов на колебания проектируемого ЛА, имеющего тонкостенную упругую оболочку, заполненную жидкостью.

Далее в первой главе обсуждены методы исследования продольных колебаний ЛА с ЖРД и влияние внутрибаковых элементов ВБЭ, т.е. устройств и агрегатов таких как датчики уровня компонента, кольцевые и продольные рёбра для гашения колебаний уровня компонента, специальные заборные устройства, промежуточные днища, перфорированные перегородки.

В конце первой главы рассмотрены диссипативные аспекты осесимметричных колебаний тонкостенной упругой конструкции, содержащей ВБЭ, ЗУ и жидкое топливо и введено понятие приведенного коэффициента гидравлического сопротивления топливного отсека – .

Во второй главе приведена квазистационнарная постановка задачи о малых колебаниях упругих тонкостенных конструкций, содержающих ВБЭ и ЗУ с вытекающим жидким топливом. В этой главе топливный бак представлял собой конструкцию, состоящую из упругой цилиндрической обечайки с ВБЭ, стыковочного шпангоута, и перфорированного упругого пологого сферического днища. Сформулированная задача о малых движениях гидроупругой конструкций имела вид:

, , (1)

, , (2)

, (3)

где – потенциал смещения частиц жидкости; – свободная поверхность; – поверхность слива; – поверхность обечайки; – коэффициент активного сопротивления топливного отсека – или коэффициент активного сопротивления заборного устройства – , если отсутствуют другие ВБЭ; – плотность жидкости; , – плотность материала оболочки и днища; , – толщина оболочки и днища; – модуль упругости; – коэффициент Пуассона; , – тангенциальные и нормальные перемещения срединной поверхности днища; – радиус срединной поверхности пологого днища;–константа; – цилиндрическая жесткость перфорированного упругого днища; самосопряжённый оператор технической теории тонких цилиндрических оболочек, для цилиндрической обечайки.

В граничных условиях (2), первое условие учитывает изменение давления при отклонениях скорости частиц жидкости от невозмущенных значений на поверхности слива.

Далее сформулированная задача о малых движениях упругой конструкции с жидкостью представлялась в виде суммы двух парциальных задач.

Искомый потенциал смещения в этом случае был представлен суммой двух потенциалов и ,, где - решение задачи об осесимметричных колебаниях упругой обечайки с жестким перфорированным днищем, частично заполненной жидкостью, а потенциал есть решение задачи о колебаниях жесткой обечайки с упругим перфорированным днищем и содержащим жидкость.

В пункте 4 второй главы исследована модельная задача о собственных колебаниях круговой цилиндрической оболочки с жестким перфорированным днищем и частично заполненной несжимаемой жидкостью.

Приведённые расчеты по определению собственных частот и декрементов колебаний рассматриваемой механической системы позволили выполнить анализ расположения собственных частот. Для лучшего понимания результатов расчёта модельной задачи приведено расположение значения на комплексной плоскости (см. рис.1).

 расположение собственных чисел -35 Рис. 1. расположение собственных чисел на комплексной плоскости . , – комплексные собственные числа, которым отвечают затухающие колебания, выраженные преимушествено соответствено на поверхности оболочки и свободной поверхности жидкости, –действительные собственные числа, которым отвечают апериодические движения, преимушествено на поверхности слива


Pages:   || 2 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.