Оболочки в потоке жидкости и газа. Задачи гидроупругости.

1979 г. 320 стр. Рис.172.

Монография примыкает к книге автора: Оболочки в потоке жидкости и газа. Задачи аэроупругости. 1976 г. Изучены переходные процессы в системах “оболочка – жидкость” и эхо-сигналы в жидкости от деформируемых оболочек. Отдельный раздел посвящен проблемам гидродинамики кровообращения, относящимся к биофизике. Исследуется поведение оболочек в безотрывном потоке газа (дивергенция, флаттер в дозвуковом и сверхзвуковом потоке газа) и при срывных течениях (бафтинг, эоловы колебания, галопирование). Рассматривается воздействие атмосферной турбулентности на инженерные сооружения. Дан обзор численных и экспериментальных методов в аэроупругости и гидроупругости. Исследуются обратные задачи аэроупругости, связанные с идентификацией параметров системы и внешних воздействий.

ОГЛАВЛЕНИЕ.

Часть 1.

СИСТЕМЫ “ОБОЛОЧКА – ЖИДКОСТЬ”.

Глава 1. Переходные процессы в системах “оболочка – жидкость”.

• Основные зависимости.
• Задачи динамики оболочки во взаимодействии с жидкостью.
• Собственные колебания бесконечно длинной оболочки с идеальной жидкостью.
• Различные виды колебаний бесконечно длинной оболочки.
• Упругая оболочка, заполненная вязкой жидкостью.
• Оболочка конечной длины с протекающей идеальной жидкостью.
• Колебания оболочки при наличии пульсаций в жидкости.
• Многослойная оболочки с протекающей жидкостью.
• Трубопровод с подвижной массой.

Глава 2. Вопросы гидроупругости кровеносной системы.

• Проблемы гемодинамики.
• Свойства кровеносных сосудов.
• Характеристики крови.
• Модели системы кровообращения.
• Реакция сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку.
• Патологические изменения в сосудистой системе.

Глава 3. Эхо-сигналы в жидкости от деформируемых оболочек.

• Понятие эхо-сигнала.
• Источник импульса и эхо-сигнал.
• Определение эхо-сигнала от упругой сферической оболочки.
• Результаты вычислений по различным теориям.

Часть 2.

ОБОЛОЧКИ В БЕЗОТРЫВНОМ ПОТОКЕ ГАЗА.

Глава 4. Статическая неустойчивость.

• Дивергенция и флаттер.
• Неустойчивость типа дивергенции.
• Итерационный метод.
• Динамический метод.
• Эффективность органов управления и реверс.

Глава 5. Классификация явлений флаттера.

• Понятие флаттера.
• Флаттер в конструкциях летательных аппаратов.
• Флаттер элементов турбомашин.
• Трубопроводы с протекающей жидкостью.

Глава 6. Отдельные задачи флаттера.

• О флаттере сложной конструкции.
• Оболочка с потоком жидкости.
• Панель в сверхзвуковом потоке.
• Экспериментальные данные.
• Методы смягчения флаттера.

Часть 3.

ОТРЫВНЫЕ ТЕЧЕНИЯ.

Глава 7. Задачи аэроупругости при отрывном обтекании.

• Общие сведения об отрывных течениях при дозвуковых скоростях.
• Отрывные течения в сверхзвуковой области.
• Вихревая дорожка.
• Приложение численных методов.
• Аэроупругие явления при отрывном обтекании.

Глава 8. Бафтинг.

• Явление бафтинга и его особенности.
• Параметрический метод изучения бафтинга.
• Статистические подходы в исследовании бафтинга.
• Факторы, влияющие на бафтинг.

Глава 9. Автоколебания при отрывном обтекании.

• Срывной флаттер.
• Эоловы колебания.
• Явление галопирования.

Глава 10. Пластинки и оболочки при отрывном обтекании.

• Задачи аэроупругости пластинок и оболочек при отрывном обтекании.
• Пути решения задач нелинейной аэроупругости.
• Особенности поведения панели при различных режимах отрывного обтекания.
• Анализ данных вычислений.
• Сферический сегмент. Осесимметричная деформация.
• Неосесимметричная задача.
• Влияние начальных неправильностей.

Часть 4.

АТМОСФЕРНАЯ ТУРБУЛЕНТНОСТЬ.

Глава 11. Общие сведения об атмосферной турбулентности.

• Природа турбулентности в атмосфере.
• Дискретные порывы и непрерывная турбулентность.
• Модели непрерывной турбулентности.
• Структурные представления.

Глава 12. Наземные сооружения в турбулентном потоке.

• Проблемы влияния турбулентной атмосферы на наземные сооружения.
• Система с конечным числом степеней свободы под действием дискретных порывов и непрерывной турбулентности.
• Пластинки и оболочки в турбулентном потоке ветра.
• Исследование нелинейной задачи.
• Влияние пульсаций скорости ветра на поведение гибких панелей.
• Нелинейные колебания цилиндрической панели в потоке ветра.
• Стохастическая устойчивость колебаний оболочки.
• Надежность и долговечность пластинок в турбулентной атмосфере.

Часть 5.

ЧИСЛЕННЫЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ В АЭРО- И ГИДРОУПРУГОСТИ.

Глава 13. Численные методы.

• Аналитические, вариационные и численные методы.
• Классификация численных методов.
• Метод конечных элементов. Общие положения.
• Процедура метода конечных элементов.
• Выбор аппроксимирующих функций.
• Модель ортотропной многослойной оболочки.
• Собственные колебания конструкции типа лопатки двигателя.
• Модель крыла.
• Пластинка сложного очертания.
• Применение метода конечных элементов к аэроупругости. Задач о флаттере.
• Описание движения лопаток двигателя.
• Нелинейная задача динамики конструкций.
• Метод суперэлементов.

Глава 15. Обратные задачи аэро- и гидроупругости.

• Общая характеристика обратных задач.
• Оценка параметров турбулентной атмосферы.
• Переход к дискретной системе.
• Применение метода статистических испытаний.
• Влияние отдельных составляющих аэроакустической нагрузки на колебания конструкции.
• Идентификация аэроупругой линейной системы.
• Случай нелинейной системы.
• Задачи дальнейших исследований в области гидро- и аэроупругости.

Литература.