Автореферат (Определение аэроупругих колебаний летательного аппарата, обусловленных вихреобразованием от порыва ветра на стартовой позиции), страница 4

В расчетахнайдена критическая скорость ветра 12 м/с, при которой возникает вихревой резонанс.13Форма колебаний показана на рис. 7б. Развитие неустойчивых аэроупругих колебанийпроисходит при ⃗V0 = ⃗V5, когда РКН находится в аэродинамической тени застационарной колонной, что обусловлено воздействием вихрей, сходящих с колоннына РКН.

Найденная скорость совпадает с ограничением, введенным для данногокомплекса при его проектировании. Как показано на Рис. 7в поперечные колебаниядля большинства скоростей ветра также имеют характер биений с ограниченнойамплитудой. Однако при скорости 0 = 12 (см. Рис. 7г) возникает рост амплитуды,продолжающийся до окончания расчета.

Максимальная амплитуда главнойкоординаты сравнима с амплитудой колебаний, возникающей при предельнойскорости 0 = 20 м/с. При 0 = 13 м/с рост амплитуды снова оказывается ограничен.Процессы вихреобразования существенно влияют на спектр пульсацийветровой нагрузки, который оказывается полигармоническим. Динамическиехарактеристики упругой конструкции влияют на спектр пульсаций, вследствиечего задачу аэроупругости необходимо решать только в связанной постановке.В заключении сформулированы основные полученные в работерезультаты и выводы.ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ1. Разработанная методика численного определения параметров нелинейныхнестационарных переходных режимов малых аэроупругих колебаний ракетыкосмического назначения, в которой используется новая модификация методавихревых элементов, позволяет учесть влияние процессов вихреобразования,возникающих вследствие порыва ветра на стартовой позиции.2. Результаты численного моделирования аэроупругих колебаний профилей вплоскопараллельном потоке несжимаемой показывают, что взаимосвязь междувихреобразованием и колебаниями профиля может оказывать существенное влияниена спектр частот аэродинамической нагрузки, режим движения профиля.3.

Результаты численного моделирования обтекания потоком несжимаемойсреды пространственных конструкций, установленных на непроницаемом экране,показывают, что спектры нагрузок для упругой конструкции по сравнению саналогичной абсолютно жесткой конструкцией существенно меняются.4. Результаты численного моделирования аэроупругих колебаний прототипаРКН «Рокот» на стартовой позиции показывают, что для рассмотренной РКНсуществуют опасные сочетания скорости и направления кратковременного порываветра, при которых процессы интенсивного вихреобразования вызывают нарастаниеамплитуды колебаний.5. Предложенная методика за счет использования модификации лагранжеваметода вихревых элементов, в которой используется симметричный вортон отрезоки модель потока завихренности, позволяет существенно снизить машинное время напроведение расчетов по сравнению с сеточными методами, что позволяетэффективно проводить серии расчетов для различных режимов обтекания и вдальнейших исследованиях перейти к решению задач с учетом случайных факторов.14Труды по теме диссертации:1.Ермаков А.В., Щеглов Г.А.

Численное моделирование аэроупругих колебанийкольца в дозвуковом плоскопараллельном потоке // Известия ВУЗов. Машиностроение.2011. Т. 11. C. 14-18. (0,3 п.л./0,24 п.л.)2.Ермаков А.В., Щеглов Г.А. Исследование методом вихревых элементов аэроупругойдинамики кольца в плоскопараллельном потоке // Методы дискретных особенностей взадачах математической физики: Труды XV международного симпозиума. ХарьковХерсон.

2011. С. 189-192. (0,24 п.л./0,19 п.л.)3.Ермаков А.В. Исследование аэроупругих колебаний профилей методом вихревыхэлементов // Гагаринские чтения: Труды XXXVIII международной молодежной научнойконференции. М. 2012. Т.5. С. 12-13. (0,12 п.л./0,12 п.л.)4.Ермаков А.В., Щеглов Г.А. Исследование аэроупругих колебаний кольца методомвихревых элементов // Материалы XVIII Международного симпозиума «Динамические итехнологические проблемы механики конструкций и сплошных сред» им. А.Г.

Горшкова.Т.1. М: ООО «ТР-принт». 2012. С. 81-82. (0,12 п.л./0,1 п.л.)5.Ермаков А.В. Численное моделирование аэроупругих колебаний профилей сиспользованием метода вихревых элементов // Электронный журнал «Наука и образование:электронное научно-техническое издание». #08, август 2012. С. 155-168. (0,84 п.л./0,84 п.л.)6.G.A. Shcheglov, A.V. Ermakov. On application of vortex element method for aeroelasticairfoil dynamics simulation // European Congress on Computational Methods in Applied Sciencesand Engineering (ECCOMAS 2012).Vienna, Austria.

2012. P. 6050-6064. (0,9 п.л./0,72 п.л.)7.Ермаков А.В., Щеглов Г.А. Расчет колебаний упругого кольца в плоскопараллельномпотоке методом вихревых элементов // Аэрокосмические технологии. 2010-2012. Сб. научн.тр. Статьи и материалы научных конференций /под ред. Р.П. Симоньянца. М.: Совместноеиздание ОАО «ВПК «НПО машиностроения» и МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2012. С. 195-196.(0,12 п.л./0,1 п.л.)8.Щеглов Г.А., Ермаков А.В.

Численное моделирование аэроупругих колебанийцилиндрической оболочки с использованием метода вихревых элементов // Методыдискретных особенностей в задачах математической физики: XVI международногосимпозиума. Харьков-Херсон. 2013. C. 169-172. (0,24 п.л./0,19 п.л.)9.Ермаков А.В. Исследование аэроупругих колебаний тонкостенных конструкций приинтенсивном вихреобразовании // VI Всероссийская конференция молодых ученых испециалистов «Будущее машиностроения России». Москва.

2013. С. 74-83. (0,6 п.л./0,6 п.л.)10. Ермаков А.В. Моделирование гидроупругих колебаний тонкостенных конструкцийс помощью метода вихревых элементов // Четвертая международная научная конференцияРакетно-космическая техника: фундаментальные и прикладные проблемы. Москва. 2013. С.62-71. (0,6 п.л./0,6 п.л.)11. Ермаков А.В. Исследование колебаний оболочки в пространственном потоке //Материалы XX Международного симпозиума «Динамические и технологическиепроблемы механики конструкций и сплошных сред» им. А.Г. Горшкова.

Т.1. М: ООО «ТРпринт». 2014. С. 79. (0,06 п.л./0,06 п.л.)12. Ермаков А.В., Щеглов Г.А. Моделирование методом вихревых элементов динамикицилиндрической оболочки в пространственном потоке жидкости // Известия ВУЗов.Машиностроение. 2014. Т. 3. C. 14-18. (0,3 п.л./0,24 п.л.)1513. Ермаков А.В. Моделирование аэроупругих колебаний стартового комплекса ракетыносителя при интенсивном вихреобразовании // VII Всероссийская конференция молодыхученых и специалистов «Будущее машиностроения России». Москва.

2014. С. 47-59.(0,78 п.л./0,78 п.л.)14. Ермаков А.В., Щеглов Г.А. Моделирование аэроупругой динамики двух связанныхупругих оболочек, установленных на экране // Аэрокосмические технологии: Научныематериалы Третьей международной научно-технической конференции, посвященной 100летию со дня рождения академика В.Н. Челомея (РФ, Реутов-Москва, 20-21 мая 2014) / Под.ред. Симоньянца Р.П. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2014. С.182-184.(0,18 п.л./0,14 п.л.)15.

Ermakov A.V., Marchevsky I.K., Shcheglov G.A. Vortex Element Method Scheme ForNumerical Simulation In FSI-Problem For Clamped-Clamped Cylindrical Shell // Proc. of the jointlyorganized 11th World Congress on Computational Mechanics, 5th European Congress onComputational Mechanics, 6th European Congress on Computational Fluid Dynamics (WCCM XI,ECCM V, ECFD VI) Barcelona, Spain. Vol.V. July 20-25, 2014. P.5910-5918.

(0,27 п.л./0,1 п.л.)16. Ермаков А.В., Марчевский И.К., Щеглов Г.А. Численное моделированиевынужденных колебаний стержня в пространственном потоке // Вестник ПермскогоНациональногоисследовательскогополитехническогоуниверситета.СерияАэрокосмическая техника. 2014. № 39. С.50-63. (0,84 п.л./0,34 п.л.)17. Ермаков А.В., Марчевский И.К., Щеглов Г.А.

Численное моделированиевынужденных колебаний балки в пространственном потоке методом вихревых элементов //Высокопроизводительные параллельные вычисления на кластерных системах: Сб. трудовXIV Международной конференции. Пермь. 2014.

С. 169-175. (0,42 п.л./0,18 п.л.)18. Ермаков А.В., Щеглов Г.А. Моделирование аэроупругой динамики двух связанныхупругих оболочек, установленных на экране // Электронный журнал «Наука и образование:электронное научно-техническое издание». #01, январь 2015. C. 87-100. (0,84 п.л./0,72 п.л.)19. Ермаков А.В., Щеглов Г.А. Исследование аэроупругих колебаний стартовогокомплекса ракеты-носителя при ветровых нагрузках с учетом интенсивноговихреобразования // XXXIX Академические чтения по космонавтике. Москва.