Библиографическое описание:

Калинина М. Ф. Упругие деформации поплавкового подвеса в диффузном акустическом поле // Молодой ученый. — 2013. — №4. — С. 68-71.

Анализируя динамическое взаимодействие ударной волны с упругой конструкцией, следует постигать природу явления, начиная с упрощенной расчетной модели — как совокупности абсолютно твердых тел. Если имеет место полиагрегатная система, в этом случае представляет интерес не только, и не столько, поступательное перемещение, а предельные его значения в момент окончания переходных процессов. Такие процессы имеют место не только в режиме преодоления звукового барьера, но и при решении, например, задач бомбометания на поражение подводной цели.

Вторая часть изучения явления состоит в переводе расчетных моделей в разряд упруго-податливых. Здесь следует прежде всего определить какая составляющая звукового удара наиболее опасна в свете решаемых задач, затем приступить к формированию аналитического обеспечения. Наконец, составляя дифференциальные уравнения динамики комплектующих ЛА, необходимо обязательно вводить в расчетные модели Эйлеровы силы инерции. Особенно актуальным этот тезис становится при наличии носителя кинетического момента.

Исследования показывают, что упруго-напряженное состояние элементной базы с быстровращающимися маховиками приводит к появлению возмущающих моментов, воспринимаемых как полезный сигнал. Это порождает особенности динамики при летной эксплуатации со всеми вытекающими последствиями нештатного проявления девиации (deviatio), а в некоторых случаях дрейфа, оси фигуры.

Координатные функции поплавкового подвеса при летной эксплуатации. Диффузное поле. Координатные функции поплавкового подвеса бочкообразной формы аналитически можно представить в виде [1, 2]:

                                                               (1)

                                                               (2)

                                                   (3)

здесь  — протяженность поплавка,  — параллель,  — радиальное упругое перемещение.

Для числового анализа воспользуемся расчетной моделью, аналогом которой служит серийно выпускаемый авиационной промышленностью датчик угловых скоростей класса с жидкостатическим подвесом. Для конкретности примем:            Вариативные составляющие:     

 от  до  с шагом ;

 от  до  с шагом ;

 от  до  с шагом .

Значения максимальных перемещений по трем направлениям представлены в табл. 1 (), табл. 2 (), табл. 3 ().

Таблица 1

Максимальные упругие перемещения  поверхности среднего шпангоута бочонка

,

,

600

0,9819·10–8

1,9638·10–8

2,9457·10–8

3,9276·10–8

1200

0,7407·10–8

1,4814·10–8

2,2221·10–8

2,9628·10–8

1800

0,4869·10–8

0,9738·10–8

1,4607·10–8

1,9476·10–8

2400

0,312·10–8

0,624·10–8

0,936·10–8

1,248·10–8

3000

0,224·10–8

0,448·10–8

0,672·10–8

0,896·10–8

3600

0,1836·10–8

0,3672·10–8

0,5508·10–8

0,7344·10–8

4200

0,1577·10–8

0,3154·10–8

0,4731·10–8

0,6308·10–8

4800

0,1366·10–8

0,2732·10–8

0,4098·10–8

0,5464·10–8

5400

0,1208·10–8

0,2416·10–8

0,3624·10–8

0,4832·10–8

6000

0,109·10–8

0,218·10–8

0,327·10–8

0,436·10–8

Таблица 2

Максимальные упругие перемещения  поверхности среднего шпангоута бочонка

,

,

600

4,506·10–8

9,012·10–8

13,518·10–8

18,024·10–8

1200

4,466·10–8

8,932·10–8

13,398·10–8

17,864·10–8

1800

4,425·10–8

8,85·10–8

13,275·10–8

17,7·10–8

2400

4,397·10–8

8,794·10–8

13,191·10–8

17,588·10–8

3000

4,381·10–8

8,762·10–8

13,143·10–8

17,524·10–8

3600

4,371·10–8

8,742·10–8

13,113·10–8

17,484·10–8

4200

4,361·10–8

8,722·10–8

13,083·10–8

17,444·10–8

4800

4,351·10–8

8,702·10–8

13,053·10–8

17,404·10–8

5400

4,34·10–8

8,68·10–8

13,02·10–8

17,36·10–8

6000

4,328·10–8

8,656·10–8

12,984·10–8

17,312·10–8

Таблица 3

Максимальные упругие перемещения  поверхности среднего шпангоута бочонка

,

,

600

4,786·10–8

9,572·10–8

14,358·10–8

19,144·10–8

1200

4,765·10–8

9,53·10–8

14,295·10–8

19,06·10–8

1800

4,741·10–8

9,482·10–8

14,223·10–8

18,964·10–8

2400

4,721·10–8

9,442·10–8

14,163·10–8

18,884·10–8

3000

4,704·10–8

9,408·10–8

14,112·10–8

18,816·10–8

3600

4,689·10–8

9,378·10–8

14,067·10–8

18,756·10–8

4200

4,673·10–8

9,346·10–8

14,019·10–8

18,692·10–8

4800

4,654·10–8

9,308·10–8

13,962·10–8

18,616·10–8

5400

4,634·10–8

9,268·10–8

13,902·10–8

18,536·10–8

6000

4,612·10–8

9,224·10–8

13,836·10–8

18,448·10–8

В направлении протяженности значения  существенно по величине не отличаются, а в направлении параллели  и в радиальном направлении (W) — отличаются практически в два раза.

Деформированное состояние поверхности, как и следовало ожидать в диффузном поле, имеет более сложную структуру (рис. 1).

Рис. 1. Деформированная поверхность подвеса в виде бочонка в диффузном поле на частоте : а) ; б) ; в) ; д)

Литература:

1.         Карачун В. В., Каюк Я. Ф., Мельник В. Н. Волновые задачи поплавкового гироскопа. — К.: “Корнейчук”, 2007. — 228 с.

2.         Melnik V. N., Karachun V. V. Some Aspects of the Gyroscopic Stabilization in Acoustic fields// Int. Appl. Mech. — 2002. — 38, № 1ю — Р. 74–80.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle