Упругие деформации поплавкового подвеса в диффузном акустическом поле

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

Таблица 2

Максимальные упругие перемещения  поверхности среднего шпангоута бочонка

Таблица 3

Максимальные упругие перемещения  поверхности среднего шпангоута бочонка

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.