Нестационарные колебания ортотропной цилиндрической оболочки с протекающей жидкостью, расположенной в жестком цилиндре, при гармоническом финитном возмущении скорости потока
Ключевые слова:
ортотропная цилиндрическая оболочка, идеальная, несжимаемая жидкость, скорость потока, амплитуда, частота и длительность возмущенийАннотация
Представлены результаты численно-аналитических исследований переходных нелинейных колебательных процессов в круговых цилиндрических оболочках с нестационарно протекающей в них идеальной несжимаемой жидкостью. Предполагается, что оболочка коаксиально расположена в жестком цилиндре, в котором с постоянной скоростью течет аналогичная жидкость. Считается, что отклонения величины скорости внутреннего потока заполнителя в оболочке от заданных значений имеют место на конечных промежутках времени и описываются гармоническими функциями времени. На основании применения уравнений классической теории оболочек, записанных в смешанной форме, разработана методика численного определения максимальных значений радиальных прогибов за все время переходного процесса. С использованием этой методики исследованы зависимости максимальных прогибов от значений скоростей внутреннего и внешнего потоков, а так же от параметров флуктуации скорости внутреннего потока. Показано, что в переходных режимах, при определенных значениях параметров скоростей течений, максимальные радиальные прогибы оболочки могут значительно превышать их значения при установившихся колебаниях и выходить за рамки конструктивных ограничений.Библиографические ссылки
Вольмир А. С. Нелинейная динамика пластинок и оболочек / А.С. Вольмир. – М.: Наука, 1972. – 432 с.
Вольмир А. С. Оболочки в потоке жидкости и газа. Задачи гидроупругости / А.С. Вольмир. – М.: Наука, 1979.
Кубенко В. Д. Применение асимптотических методов для исследования одночастотных нелинейных колебаний цилиндрических оболочек при взаимодействии их с протекающей жидкостью / В. Д. Кубенко, П. С. Ковальчук, Л. А. Крук // Укр. мат. журнал. – 2007. – № 3. – С. 75–80.
Kovalchuk P. S. Nonlinear Parametrical Vibration of Composite Cylindrical Shells Interacting with a Flowing Pulsating Fluid / P. S. Kovalchuk, L. A. Kruk // Int. Appl. Mech. – 2009. – Vol. 45, No 9. – P. 1007–1015.
Kovalchuk P. S. On Stability of Elastic Cylindrical Shells Interacting with Flowing Fluid / P. S. Kovalchuk, N. P. Podchasov // Int. Appl. Mech. – 2010. – Vol, 46, No 1. – P. 58–66.
Кубенко В. Д. Нелинейные колебания заполненных жидкостью цилиндрических оболочек при комбинированном продольно-поперечном периодическом возбуждении / В. Д. Кубенко, П. С. Ковальчук, Л. А. Крук // Прикл. меха- ника. – 2010. – Т. 46, № 2.– С. 76–85.
Кубенко В. Д. Аналіз стійкості циліндричних оболонок при взаємодії з рухомою рідиною / В. Д. Кубенко, П. С. Ковальчук, М. П. Подчасов // Доп. НАН України. – 2010. – № 5. – С. 50–56.
Кубенко В. Д. Анализ нестационарных процессов в цилиндрических оболочках при взаимодействии с протекающей жидкостью / В. Д. Кубенко, П. С. Ковальчук, М. П. Подчасов // Прикл. механика. – 2010. – Т. 46, № 8. – С. 36–52.
Amabili M. Nonlinear dynamics and stability of circular cylindrical shell containing flowing fluid. Part 1: Stability / M. Amabili, F. Pellicano, M. Paidoussis // J. Sound and Vibration. – 1999. – No 4. – P. 655–699.
Karagiozis K. N. Effect of geometry on the stability of cylindrical clamped shells subjected to internal fluid flow / K. N. Karagiozis, M. P. Paidoussis, M. Amabili // J. Computers and Structures. – 2007. – No 85. – P. 645–659.
Nonlinear stability of cylindrical shells subjected to axial flow: Theory and experiments / K. N. Karagiozis, M. P. Paidoussis, M. Amabili, A. K. Misra // J. Sound and Vibration. – 2008. – No 309. – P. 637–676.
Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа / Л. Г. Лойцянский. – М.: Наука, 1970. – 904 с.
Подчасов Н. П. Переходные процессы в ортотропных цилиндрических оболочках при нестационарном протека- нии жидкости / Н. П. Подчасов // Hydrodynamics of moving objects. Proc. of the Int. Workshop (Kiev, 23-26 April 2012). – 2013. – С. 130–141.
