Научная тема: «ПАНЕЛЬНЫЙ ФЛАТТЕР ПРИ НИЗКИХ СВЕРХЗВУКОВЫХ СКОРОСТЯХ»
Специальность: 01.02.05
Год: 2012
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  • Показано, что безграничная упругая пластина, обтекаемая с одной стороны потоком газа при наличии с другой стороны покоящегося газа, всегда неустойчива. Проанализировано поведение возмущений с различными длинами волн и выяснен физический механизм их усиления.
  • В двумерной постановке асимптотическими методами исследована устойчивость пластины, имеющей форму широкой полосы. Показано, что неустойчивость может быть двух видов: связанным и одномодовым флаттером. Первый является классическим и хорошо изученным типом флаттера. Потеря устойчивости при нём происходит из-за взаимодействия двух собственных колебаний пластины и возможна лишь при достаточно большой плотности или скорости газа. Одномодовый флаттер возникает при низких сверхзвуковых скоростях и до работ автора практически не исследовался. В этом случае потеря устойчивости происходит без взаимодействия между собственными модами и может иметь место при сколь угодно малой плотности потока. Получены критерии устойчивости обоих типов флаттера и част´оты, при которых происходит наибольшее усиление колебаний. Выявлены физические механизмы усиления колебаний и исследовано влияние параметров задачи.
  • Исследовано влияние пограничного слоя, образующегося на обтекаемой поверхности, на устойчивость безграничной и конечной пластин при больших числах Рейнольдса. Показано, что пограничный слой, в зависимости от его профиля и толщины, может как подавлять, так и усиливать флаттер.
  • Асимптотическими методами исследована устойчивость пластины, имеющей форму прямоугольника больших размеров, по отношению к од-номодовому флаттеру. Получен критерий устойчивости, позволяющий для каждой собственной моды пластины определить, усиливается она в потоке или затухает. Исследованы возможные искажения растущих мод пластины в потоке по сравнению с собственными колебаниями в пустоте.
  • В двумерной постановке численно исследована устойчивость пластины в потоке газа без дополнительных предположений о её размере. Построены границы устойчивости шарнирно опёртых и защемлённых пластин. Исследовано влияние параметров на границы разных видов неустойчивости.
  • Аналитически исследовано развитие флаттерных колебаний в нелинейном приближении. Получены возможные виды установившихся колебаний и найдены их амплитуды. Показано, что при одних и тех же параметрах задачи могут существовать качественно различные установившиеся колебания - нерезонансные и с внутренним резонансом.
  • Проведены экспериментальные исследования колебаний упругой пластины в сверхзвуковом потоке газа. Впервые зафиксировано возбуждение одномодового панельного флаттера в реальной конструкции.
Список опубликованных работ
1.В. В. Веденеев. Неустойчивость безграничной упругой пластины, обтекаемой потоком газа// Известия РАН. МЖГ. 2004. № 4. С. 19-27.

2.В. В. Веденеев. Флаттер пластины, имеющей форму широкой полосы, в сверхзвуковом потоке газа// Известия РАН. МЖГ. 2005. № 5. С. 155-169.

3.V. V. Vedeneev. Analytical investigation of plate futter in supersonic gas fow// European conference for aerospace sciences (EUCASS). Moscow, 2005.

4.В. В. Веденеев. О высокочастотном флаттере пластины// Известия РАН. МЖГ. 2006. № 2. С. 163-172.

5.Vasily V. Vedeneev. High-frequency futter of rectangular plates// 6th European solid mechanics conference (ESMC). Budapest, 2006.

6.В. В. Веденеев. Высокочастотный флаттер прямоугольной пластины// Известия РАН. МЖГ. 2006. № 4. С. 173-181.

7.Vasily V. Vedeneev. Non-linear analysis of high-frequency panel futter// Euromech Colloquium 483 «Geometrically non-linear vibrations of structures». Porto, 2007.

8.В. В. Веденеев. Нелинейный высокочастотный флаттер пластины// Известия РАН. МЖГ. 2007. № 5. С. 197-208.

9.В. В. Веденеев, С. А. Рыжов. Определение динамических характеристик экспериментальной установки для исследования панельного флаттера и их корреляция с динамическими испытаниями// Труды международной научно-практической конференции «Инженерные системы-2009». М.: РУДН, 2009. С. 90-96.

10. В. В. Веденеев. Численное исследование сверхзвукового флаттера пластины с использованием точной аэродинамической теории// Известия РАН. МЖГ. 2009. № 2. С. 169-178.

11.В. В. Веденеев, С. В. Гувернюк, А. Ф. Зубков, М. Е. Колотников. Экспериментальное наблюдение одномодового панельного флаттера в сверхзвуковом потоке газа// Доклады РАН. 2009. Т. 427. № 6. С. 768-770.

12.Vasily V. Vedeneev, Sergey V. Guvernyuk, and Mikhail E. Kolotnikov. Experimental observation of single mode panel futter in supersonic gas fow// 7th European solid mechanics conference (ESMC). Lisbon, 2009.

13.В. В. Веденеев, С. В. Гувернюк, А. Ф. Зубков, М. Е. Колотников. Экспериментальное исследование одномодового панельного флаттера в сверхзвуковом потоке газа// Известия РАН. МЖГ. 2010. № 2. С. 161-175.

14.В. В. Веденеев. Исследование одномодового флаттера прямоугольной пластины в случае переменного усиления собственной моды вдоль пластины// Известия РАН. МЖГ. 2010. № 4. С. 163-174.

15.Vasily V. Vedeneev, Sergey V. Guvernyuk, Alexander F. Zubkov, Mikhail E. Kolotnikov. Experimental observation of single mode panel futter in supersonic gas fow// Journal of fuids and structures. 2010. V. 26 (5). P. 764-779.

16.Аксенов А. А., Веденеев В. В., Кузнецов К. В., Шишаева А. С. Моделирование сверхзвукового флаттера пластины посредством прямого сопряжения программных комплексов Abaqus и FlowVision HPC// Материалы 8-й Международной конференции по неравновесным процессам в соплах и струях (NPNJ’2010). М.: МАИ-Принт, 2010. С. 288-290.

17.Vasily V. Vedeneev. Numerical analysis of single mode panel futter in a viscous gas fow// Proceedings of the ASME 2010 3rd Joint US-European fuids engineering summer meeting. Montreal, 2010.

18.Vasily Vedeneev. Study of single mode panel futter at low supersonic speeds// Proceedings of International forum of aeroelasticity and structural dynamics (IFASD). Paris, 2011.

19.Vasily Vedeneev. Flutter of aircraft panels at low supersonic fight speeds// Proceedings of 4th European conference for aerospace sciences (EUCASS). St. Petersburg, 2011.

20.В. В. Веденеев. Флаттер пластины в потоке газа при низких сверхзвуковых скоростях// Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. 2011. № 4 (3). С. 680-682.

21.Веденеев В.В., Колотников М.Е., Макаров П.В., Фирсанов В.В. Трёхмерное моделирование флаттера лопаток компрессоров современных ГТД// Вестник СГАУ. 2011. № 3 (27). С. 47-56.

22.В. В. Веденеев. Одномодовый флаттер пластины с учётом пограничного слоя// Известия РАН. МЖГ. 2012 (принято к печати).

23.Vasily V. Vedeneev. Panel futter at low supersonic speeds// Journal of fuids and structures. 2012 (принято к печати).