Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Топ:
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Интересное:
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Дисциплины:
2017-11-28 | 199 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Как было отмечено ранее, применение целлулоида для постройки динамически подобных моделей было обусловлено его технологичностью. Воспроизвести конструктивную схему можно было просто путем склеивания отдельных силовых элементов с помощью ацетона. Но целлулоид обладает достаточно большим внутренним трением. Оно в несколько раз превышает внутреннее трение материала силовых элементов металлических конструкций. Поэтому декремент свободных колебаний целлулоидных моделей оказывается в несколько раз больше, чем у натурной металлической конструкции. Кроме того, при большой величине внутреннего трения появляется сдвиг фаз в колебаниях различных точек конструкции, т.е. даже при отсутствии обтекающего модель потока стоячие волны не формируются. Последнее обстоятельство существенно при моделировании флаттера, поскольку флаттер возникает именно из-за появления в потоке сдвига фаз между колебаниями разных точек («бегущая волна»).
Чтобы изучить влияние внутреннего трения в материале на динамические характеристики конструкции, надо знать, как возникающие при колебаниях напряжения зависят от закона изменения деформаций во времени. К сожалению, такие зависимости недостаточно известны даже для металлов. Сведений же о внутреннем трении в целлулоиде еще меньше. Поэтому предполагают, что при достаточно медленных, малых колебаниях можно ограничиться линейным характером зависимости напряжений от деформаций (закон Гука) и скоростей деформаций:
s=Е ε+Е1 έ (13)
Анализируя уравнения колебаний тел в рамках принятого допущения для определенных граничных условий (вся поверхность тела свободна или жестко заделана, или одна часть поверхности тела S1 свободна, а другая часть S2 жестко заделана) можно получить, что переменные в уравнениях колебаний с учетом трения разделяются:
u=u(х, у, z)×T(t), где (14)
u- перемещения точек тела вдоль координатных осей;
Т- функция, зависящая только от времени t.
Свободные колебания всех точек конструкции должны в этом случае затухать по экспоненциальному закону. Их можно характеризовать логарифмическим декрементом q, зависящим только от свойств материала и одинаковым для любых конструкций из этого материала. При этом величина декремента будет зависеть от частоты колебаний. Однако для металлов эта зависимость в опытах не наблюдается. Для объяснения этого факта вводится дополнительное предположение, что сами константы внутреннего трения в материале зависят от частоты, причем таким образом, что компенсируют предполагаемую зависимость декремента от частоты. В этом случае зависимость напряжений от деформаций и скоростей деформаций следует принять в виде:
s = Е ε + 1/ω Е1 έ (15)
В строгой постановке следовало бы экспериментально проверить допустимость сделанных предположений, измеряя деформации ε, скорости изменения деформаций έ и напряжения s. Но такой возможности не было. Пришлось ограничиться сравнительными опытами с образцами из целлулоида (рис. 21) и двумя моделями крыла, выполненными по отсечно-балочной схеме: одна с целлулоидным, а другая с дюралевым лонжеронами одинаковой жесткости.
Рисунок 21. Целлулоидные образцы: а) конструктивно подобные образцы; б) сечения образцов.
В опытах было получено, что затухание колебаний всех испытанных конструкций из целлулоида происходит по экспоненциальному закону с логарифмическим декрементом q ~ 0,13. Величина декремента не зависела от формы и площади поперечного сечения образцов, от их конструкции.
У модели крыла с лонжероном из целлулоида логарифмический декремент также оказался равным q ~ 0,13 для нескольких тонов колебаний. Не удалось обнаружить и сдвига фаз между колебаниями в различных сечениях образцов и целлулоидного лонжерона. Величина q не зависела от частоты колебаний.
Полученные результаты позволили выполнить теоретический анализ (рис. 22) влияния трения в целлулоиде на свободные и вынужденные колебания в потоке воздуха при различных скоростях вплоть до возникновения флаттера. Результаты расчетов и экспериментов показывают, что при переходе от модели с дюралевым лонжероном (q ~ 0,03) к модели крыла с целлулоидным лонжероном (q ~ 0,13) характер колебаний практически не меняется.
q1, q2
V, м/с
Рисунок 22. Показатели затухания консольно защемленных крыльев в потоке воздуха
Но с увеличением q на 0,1 (при переходе от дюраля к целлулоиду) декремент «флаттерного» тона заметно увеличивается, амплитуды же вынужденных колебаний незначительно уменьшаются, а величина критической скорости флаттера увеличивается примерно на 5%.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!