ВОЗБУЖДЕНИЕ И ГАШЕНИЕ ФРИКЦИОННЫХ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

©¹Владимир Константинович Асташев, ©²Иосиф Исаакович Вульфсон

¹Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, г. Москва

²Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, г. Санкт-Петербург

¹v_astashev@mail.ru, ²jvulf@yandex.ru

Аннотация. Рассмотрена проблема снижения виброактивности устройства, рабочий орган которого поступательно двигается вдоль направляющей. Приводятся результаты, позволяющие определить значение скорости, ниже которого происходит возникновение фрикционных автоколебательных процессов. Указанное значение возрастает с уменьшением диссипативных характеристик привода. Показано, что высокочастотное возмущение, приводящее к положительному эффекту за счет вибрационной линеаризации сил сухого трения, одновременно вызывает понижение уровня диссипации в приводе. Проводится оптимизация параметров возбуждения. Выводы подтверждаются результатами численного моделирования.

Ключевые слова: автоколебания, характеристики сил трения, фазовые портреты, критическая скорость, энергетический баланс, петля гистерезиса, компьютерное моделирование.

EXCITATION AND DAMPING THE FRICTION SELF-OSCILLATION PROCESSES

©V.K. Astahev¹, I.I. Vulfson²

¹IMASH RAN, Moscow, Russia

²St. Petersburg State University of industrial technologies and design, St. Petersburg

Abstract. The problem of reducing the vibro-activity of a device whose working body is moving along the guide is considered. The results allowing to determine the value of the speed below which the occurrence of frictional self-oscillatory processes occur are given. This value increases with decreasing drive dissipative characteristics. It is shown that a high-frequency perturbation, which leads to a positive effect due to the vibrational linearization of the forces of dry friction, simultaneously causes a decrease in the level of dissipation in the drive. The excitation parameters are optimized. The conclusions are confirmed by the results of numerical simulation.

Keywords: auto-oscillations, characteristics of frictional forces, phase portraits, critical speed, energy balance, hysteresis loop, computer simulation.

Работа выполнена за счет гранта Российского научного фонда (проект №15-19-30026).

Полный текст статьи.

ПОПЕРЕЧНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ВЯЗКОУПРУГОЙ БАЛКИ ПЕРЕМЕННОЙ ДЛИНЫ НА УПРУГОМ ОСНОВАНИИ С УЧЕТОМ ДЕЙСТВИЯ СИЛ СОПРОТИВЛЕНИЯ СРЕДЫ

©Владислав Львович Литвинов, Валерий Николаевич Анисимов

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образова-ния "Самарский государственный технический университет", Самара, Россия

vladlitvinov@rambler.ru, anisimov170159@mail.ru

Аннотация. Используя метод Канторовича - Галеркина находится приближенное решение задачи о по-перечных колебаниях вязкоупругой балки с движущейся границей, лежащей на упругом основании. Зависимость силы сопротивления движению балки принимается пропорциональной ее скорости. Учитывается изгибная жесткость балки.  Приводятся результаты, полученные для амплитуды колебаний, соответствующих n-ной динамической моде. Исследуется явление установившегося резонанса и прохождения через резонанс. Решение получено для наиболее распространенного на практике случая, когда внешние возмущения действуют на движущейся границе. 

Ключевые слова: колебания систем с движущимися границами, изгибная жесткость, вязкоупругость, упругое основание, сопротивление среды, резонансные свойства, амплитуда колебаний.

TRANSVERSE VIBRATIONS VISCOELASTIC BEAM VARIABLE LENGTH ON AN ELASTIC FOUNDATION WITH CONSIDERING THE INFLUENCE OF THE RESISTANCE FORCES ENVIRONMENTAL

©Vladislav L. Litvinov, Valeriy  N. Anisimov

Samara State Technical University, Samara, Russia

Abstract. Using of Kantorovich - Galerkin method is an approximate solution of the problem of transverse vibrations of viscoelastic beam with a moving boundary, lying on an elastic base. The dependence of the resistance force of the beam is taken proportional to its speed. Take into account the flexural rigidity of the beam. The results obtained for the amplitude of the vibrations corresponding to the n-th dynamic mode. Investigation the phenomenon of resonance and steady passage through resonance. The solution is obtained for the most common case in practice when external disturbances acting on the moving boundary.

Keywords: fluctuations in systems with moving boundaries, the flexural rigidity, viscoelastic properties, elastic base,  environmental resistance,   resonance properties, oscillation amplitude.

Полный текст статьи.

СПОСОБ ЗАПУСКА РЕГИСТРИРУЮЩИХ СИСТЕМ И ИЗМЕРИТЕЛЬ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ МЕТАЕМОГО ОБЪЕКТА

© Сергей Иванович Герасимов^1,2,3,4, Римма Валериановна Герасимова², Владимир Иванович Ерофеев⁴, Алексей Викторович Зубанков^1,2, Иван Игоревич Каныгин^1,2, Василий Андреевич Кикеев^3,4, Ирина Александровна Одзерихо^1,2, Борис Александрович Яненко¹ 

¹Саровский физико-технический институт – филиал НИЯУ МИФИ, Саров, Россия

²Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саров, Россия

³Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е.Алексеева, Россия

⁴Институт проблем машиностроения РАН, Нижний Новгород, Россия

s.i.gerasimov@mail.ru

Аннотация. Большинство аэродинамических и газодинамических исследований движения тел в атмосфере осуществляется с помощью аэродинамических и ударных труб, исходя из принципа относительного движения, когда решается обратная задача динамики – испытываемая модель фиксирована  (или ограничена по  степени свободы движения), а разгоняется газ в трубе до необходимой скорости. Моделирование движения тела на большой скорости в аэродинамической трубе затруднительно по соответствию динамическим требованиям по числу Рейнольдса, из-за быстрого расширение и охлаждение рабочего газа внутри сборки сопла. Поэтому в работе используется легкогазовая пушка, обеспечивающая гиперзвуковую скорость ударнику с фиксацией его параметров движения до соударения с мишенью. Оборудование для визуализации объекта на траектории, как правило, состоит из теневой или шлирен устройств, позволяющих зарегистрировать положение ударника, используя параллельные или расходящиеся лучи. Эти устройства обычно устанавливают вдоль испытательной трассы парами (для получения рабочих проекций) и равномерно распределенны по длине измерительного участка. Лучи (расходящиеся пучки) для каждой из пар устройств направлены под прямым углом друг к другу и к траектории ударника (оси испытательной трассы). Разработанная методика запуска системы записи и измерения средней скорости метана объекта, предназначенного для бесконтактной регистрации времени полета объекта метания замок разделов (манометра), измерения времени полета и сигнала начала записи оптического и рентгеновского оборудования с задержкой времени (повторение), в зависимости от времени пролета базы измерения (фактической скорости полета объекта метания). Разработан способ запуска регистрирующих систем и измеритель средней скорости метаемого объекта, предназначенные для бесконтактной регистрации момента пролета метаемого объекта  фиксирующих сечений (измерительной базы), с измерением времени пролета и формирования сигнала запуска регистрирующей оптико-рентгеновской аппаратуры с задержкой по времени (повторением) в зависимости от времени пролета мерной базы (фактической скорости пролета метаемого объекта).

В основе способа заложен принцип формирования запускающих сигналов (прямоугольных импульсов положительной полярности) для запуска регистрирующей аппаратуры с синхронизацией запуска по пути в заданной координате и измерение скорости метаемого объекта, в момент пролета его через измерительное сечение. Приведены способ запуска регистрирующих систем и результаты, полученные в результате проведения экспериментов.

Ключевые слова: испытания, легкогазовая пушка, регистрирующая оптико-рентгеновская аппаратура, синхронизация запуска, бесконтактный время-пролетный измеритель скорости, формирователь сигнала.

METHOD FOR RUNNIG THE RECORDING SYSTEMS AND MEASURING THE AVERAGE VELOCITY OF THE THROWING OBJECT

©S.I. Gerasimov^1,2,3,4, R.V. Gerasimova², V.I. Erofeev⁴, A.V. Zubankov^1,2, I.I. Kanygin^1,2, V.A. Kikeev^3,4, I.A. Odzerikho^1,2, B.A. Janenko¹

¹Sarov Physical-Technical Institute–brach NRSU “MIPHY”, Sarov, Russia

²Russian Federal Nuclear Center – Russian Scientific-Research Institute, Sarov, Russia

³R.E. Alekseev Nyzhny Novgorod Technical University , Nyzhny Novgorod, Russia

⁴Mechanical Engineering Research Institute of the Russian Academy of Science, Nyzhny Novgorod, Russia

Abstract. Most of aerodynamic and gasdynamic investigations of motion of bodies through the atmosphere are carried out with the help of wind tunnels and shock tubes, basing on the motion relatively principle, they solve the inverse problem of dynamics – fix a model under study (or restrict the freedom degree of its motion) and accelerate gas in a tunnel or in a tube up to a velocity needed. The simulation of body motion at a high velocity in a wind tunnel is coupled with a difficulty to meet the similarity requirements according to Reynolds number since strong expansion and cooling of the working gas inside nozzle assemblies. Thus, in the work a light-gas gun is used for proving hypersonic velocity for projectile with registration its positions in time before collision with a target. Visualization equipment of a ballistic range for the trajectory registration usually consists of shadow or schlieren devices allowing registering the projectile positions using parallel or divergent beams. Those devices are usually installed along test chamber by pairs (to take the working field projections) and evenly distributed over the chamber length. The beams (or their central rays if one use divergent beams) in each of the device pairs are directed at right angles to each other and to the projectile trajectory (the test chamber axis). The developed method run recording systems and measuring the average velocity of the methane facility intended for contactless registration of time of flight of the throwing object locking sections (gauge), measuring the time of flight and signal start the recording optical-x-ray equipment with a time delay (repetition), depending on time-of-flight measuring base (the actual velocity of flight of the throwing object).

The basis of the method the principle of the formation of the triggering signals (rectangular pulses of positive polarity) to run the recording system, the synchronization start on the way to the end point and measure the velocity of throwing the object at the time of its passage through the measuring section. Given the way one runs registered systems and the results obtained through the experiments.

Keywords: testing, light-gas ballistic gun, registered optical-x-ray equipment, synchronization  start, contactless time-of-flight velocimeter, signal generator

Работа выполнялась при поддержке РФФИ, проект 16-38-60125 мол_а_дк "Разработка методов повышения точности определения аэродинамических характеристик и внешнетракторных данных в аэробаллистических экспериментах".

Полный текст статьи.

ДИФРАКЦИЯ ЗВУКА НА КОНЕЧНОМ ТВЕРДОМ ЦИЛИНДРЕ В ДАЛЬНЕМ ПОЛЕ

©Олег Иванович Косарев

Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, Москва, Россия

oikosarev@yandex.ru

Аннотация. Аналитическим методом получена формула расчета звукового давления вторичного гидроакустического поля, переизлученного абсолютно твердым конечным цилиндром в дальнем поле.

Ключевые слова: звуковое давление, вторичное гидроакустическое поле, твердая поверхность, конечный цилиндр. 

DIFFRACTION OF SOUND BY A HARD CYLINDER OF FINITE LENGTH IN THE FAR FIELD

© O.I. Kosarev

Blagonravov Mechanical Engineering Research Institute of RAS, Moscow, Russia

Abstract. Obtained an analytical expression of the sound pressure of sonar secondary field reradiated by the solid finite cylinder in the far field.

Keywords:the sound pressure directivity, secondary hydroacoustic field, hard surface, finite length cylinder.

Полный текст статьи.

Просмотреть содержание номера.

Уважаемые читатели журнала "Вестник научно-технического развития"!

Редколлегия журнала приступила к формированию «Библиотеки ВНТР». Цель этого проекта – продвижение монографий и учебников наших авторов, а также других непериодических изданий, представляющих интерес для наших читателей.

Приглашаем всех наших постоянных и потенциальных авторов к сотрудничеству. Связаться с нами можно по электронной почте или телефону.