Экспериментальная проверка математической модели вынужденных колебаний разомкнутой тонкостенной оболочки с малой присоединенной массой и жестко защемленными краями


DOI: 10.34759/trd-2019-109-4

Авторы

Добрышкин А. Ю. *, Сысоев О. Е. **, Сысоев Е. О. **

Комсомольский-на-Амуре государственный университет, КнАГУ, 27, Комсомольск-на-Амуре, Хабаровский край, 681013, Россия

*e-mail: wwwartem21@mail.ru
**e-mail: fks@knastu.ru

Аннотация

Статья посвящена исследованиям колебаний пологих разомкнутых оболочек с присоединённой массой. Проведен теоретический анализ теорий колебаний разомкнутой цилиндрической оболочки и изогнутой пластины. Расчет оболочки производился с использование асимптотических методов решения дифференциальных уравнений, аппроксимации Паде. Получены аналитические зависимости между частотой колебаний оболочки и параметром волнообразования цилиндрической разомкнутой оболочки. Выполненные исследования проверены с помощью экспериментальных исследований. Для этих целей создана специальная испытательная установка, изготовлены испытательные образцы, разработана программа экспериментальных исследований. Уточнение математических моделей и изучений колебаний оболочек необходимо для уменьшения наступления резонансных эффектов и предотвращению аварий. Полученное решение с помощью рекурсивной теории возмущений имеет хорошее совпадение с экспериментальными данными и более пригодно при расчетах колебаний разомкнутых цилиндрических оболочек при значении параметра волнообразования больше 0,4.


Ключевые слова:

тонкостенная оболочка, собственные колебания, присоединенная масса, эксперимент

Библиографический список

  1. Власов В.З. Общая теория оболочек и ее приложение в технике. – М. – Л.: Гостехиздат, 1949. – 784 с.
  2. Кубенко В.Д. Ковальчук П.С., Краснопольская Т.С. Нелинейное взаимодействие форм изгибных колебаний цилиндрических оболочек. – Киев: Наукова думка, 1984. – 220 с.
  3. Антуфьев Б.А. Колебания неоднородных тонкостенных конструкций. – М.: Изд-во МАИ, 2011. – 176 с.
  4. Сысоев О.Е., Добрышкин А.Ю., Нейн Сит Наинг. Аналитическое и экспериментальное исследование свободных колебаний разомкнутых оболочек из сплава Д19, несущих систему присоединенных масс // Труды МАИ. Выпуск № 98. 2018. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=90079
  5. Z. Wang, Q. Han, D.H. Nash, P. Liu, Investigation on inconsistency of theoretical solution of thermal buckling critical temperature rise for cylindrical shell // Thin-Walled Structures, 2017, no. 119, pp. 438 – 446. DOI: 10.1016/j.tws.2017.07.002
  6. Sysoev O.E., Dobrychkin A.Yu., Nyein Sitt Naing, Baenkhaev A.V. Investigation to the location influence of the unified mass on the formed vibrations of a thin containing extended shell // Materials Science Forum, 2019, vol. 945, pp. 885 – 892. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.945.885
  7. Sysoev O.E., Dobryshkin А.Yu., Naing N.S. Nonlinear Oscillations of Elastic Curved Plate Carried to the Associated Masses System // International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety (ICCATS 2017), 21–22 September 2017, Chelyabinsk, Russian Federation. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2017, vol. 262, 012055, doi:10.1088/1757-899X/262/1/012055
  8. Сысоев О.Е., Добрышкин А.Ю., Нейн С.Н., Кахоров К.К. Современные испытательные стенды для бесконтактного исследования свободных колебаний замкнутых и разомкнутых цилиндрических оболочек // Ученые записки КнАГТУ, 2017, № 1 (29). C. 110 – 118. http://www.uzknastu.ru/files/pdf/29/1/16.pdf
  9. Mallon N.J., Fey R.H. B, Nijmeijer H. Dynamic stability of a base–excited thin orthotropic cylindrical shell with top mass:simulations and experiments // Journal of Sound and Vibration, 2010, vol. 329, pp. 3149 – 3170. https://research.tue.nl/en/publications/dynamic-stability-of-a-base-excited-thin-orthotropic-cylindrical-
  10. Y. Qu, H. Hua, G. Meng. A domain decomposition approach for vibration analysis of isotropic and composite cylindrical shells with arbitrary boundaries // Composite Structures, 2013, vol. 95, pp. 307 – 321.
  11. Y. Xing, B. Liu, T. Xu. Exact solutions for free vibration of circular cylindrical shells with classical boundary conditions // International Journal of Mechanical Sciences, 2013, vol. 75, pp. 178 – 188.
  12. M. Chen, K. Xie, W. Jia, and K. Xu. Free and forced vibration of ring-stiffened conical–cylindrical shells with arbitrary boundary conditions // Ocean Engineering, 2015, vol. 108, pp. 241 – 256.
  13. H. Li, M. Zhu, Z. Xu, Z. Wang, and B. Wen. The influence on modal parameters of thin cylindrical shell under bolt looseness boundary // Shock and Vibration, 2016, http://dx.doi.org/10.1155/2016/4709257
  14. Foster N., Fernández–Galiano L. Norman Foster in the 21st Century. AV Monografías, Artes Gráficas Palermo, 2013, pp. 163 – 164.
  15. Eliseev V.V., Moskalets A.A., Oborin E.A. One-dimensional models in turbine blades dynamics // Lecture Notes in Mechanical Engineering, 2016, vol. 9, pp. 93 – 104.
  16. Hautsch N., Okhrin O., Ristig A. Efficient iterative maximum likelihood estimation of highparameterized time series models, Berlin, Humboldt University, 2014, 34 p.
  17. Белосточный Г.Н., Мыльцина О.А. Статическое и динамическое поведение пологих оболочек под действием быстропеременных температурно-силовых воздействий // Труды МАИ. 2015. № 82. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=58524
  18. Кузнецова Е.Л., Тарлаковский Д.В., Федотенков Г.В., Медведский А.Л. Воздействие нестационарной распределенной нагрузки на поверхность упругого слоя // Труды МАИ. 2013. № 71. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=46621
  19. Demin A. A., Golubeva T. N., Demina A. S. The program complex for research of fluctuations’ ranges of plates and shells in magnetic field // 11th Students’ Science Conference “Future Information technology solutions”, Bedlewo, 3-6 October 2013, pp. 61 – 66.
  20. Нуштаев Д.В., Жаворонок С.И., Клышников К.Ю., Овчаренко Е.А. Численно-экспериментальное исследование деформирования и устойчивости цилиндрической оболочки ячеистой структуры при осевом сжатии // Труды МАИ. 2015. № 82. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=58589
  21. Грушенкова Е.Д., Могилевич Л.И., Попов В.С., Попова А.А. Продольные и изгибные колебания трехслойной пластины со сжимаемым заполнителем, контактирующей со слоем вязкой жидкости // Труды МАИ. 2019. № 106. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=105618


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2020

Вход