НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o375.pdf (1628.03Кб)

УДК 531.391.3: 534.015: 621.01

1 Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

Рассмотрена многозвенная маятниковая система, состоящая из шести физических маятников. Один маятник (несущий) имеет инерционные параметры существенно превосходящие остальные (несомые), размещенные на несущем. К анализируемой системе, в частности, приводится расчетная схема двухступенчатой ракеты на жидком топливе при использовании маятников в качестве аналогов колеблющегося топлива. Маятниковые модели применяют и при решении задач стабилизации космических тросовых систем. Цель исследования заключается в определении динамических характеристик указанной маятниковой шестизвенной системы, а также выявлении специфических динамических свойств, присущих объектам подобного рода. Расчетным путем определены динамические характеристики системы. Выполнено сравнение результатов расчета и эксперимента на физической маятниковой модели. Для проведения частотных испытаний маятниковой модели созданы три экспериментальные установки. Первые две установки оказались по разным причинам непригодными для выполнения поставленных экспериментальных задач. На третьей установке были получены необходимые экспериментальные результаты. Расхождение «расчет–эксперимент» по собственным частотам маятниковой модели составило для большинства частот менее 5 %. Проанализированы динамические особенности многозвенных маятниковых систем «несущее звено–несомые звенья». Результаты анализа применимы к отмеченным выше классам объектов ракетно-космической техники.

1. Колесников К.С. Динамика ракет: учебник для вузов. 2-е изд., испр. и доп. М.: Машиностроение, 2003. 520 с.
2. Жуковский Н.Е. О движении твердого тела, имеющего полости, наполненные однородной капельной жидкостью // Избранные сочинения. Т. 1. М.: Гостехиздат, 1948. С. 31–153.
3. Охоцимский Д.Е. К теории движения тела с полостями, частично заполненными жидкостью // Прикладная математика и механика. 1956. Т. 20, вып. 1. С. 3–20.
4. Моисеев Н.Н., Румянцев В.В. Динамика тела с полостями, содержащими жидкость. М.: Наука, 1965. 439 с.
5. Микишев Г.Н., Рабинович Б.И. Динамика твердого тела с полостями, частично заполненными жидкостью. М.: Машиностроение, 1968. 531 с.
6. Мухин А.Д., Темнов А.Н. Построение областей устойчивости ракет-носителей в пространстве параметров компоновки // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2010. № 4. С. 3-16.
7. Ефименко Г.Г., Кондрашкин И.В., Кривоносова Н.В., Чурилов Г.А. Экспериментальное определение параметров механического аналога жидкости, используемого в математической модели разгонного блока в режиме его вращения // Космонавтика и ракетостроение. 2012. № 2 (67). С. 86–92.
8. Narayanaswamy M., Dalrymple R., Frandsen J. Experimental and numerical investigations of forced oscillations in rectangular tanks // Proceeding of the 30th International Conference on Coastal Engineering (ICCE’2006) (San Diego, CA, 2006). Coastal Engineering 2006. P . 1172–1183. DOI : 10.1142/9789812709554_0100
9. Горелова К.В. Моделирование вынужденных колебаний свободной поверхности жидкости в баках космических летательных аппаратов // Восточноевропейский журнал передовых технологий. 2013. Т. 5, № 7 (65). С. 30–34.
10. Бужинский В.А. О колебаниях жидкости в баках с демпфирующими решетками // Космонавтика и ракетостроение. 2007. № 1 (46). С. 110–120.
11. Гордеев В.А., Тимушев С.Ф., Фирсов В.П., Ципенко А.В., Яковлев А.А. Численное исследование поведения жидкости в баках ракет-носителей // Вестник Московского авиационного института. 2011. Т. 18, № 1. Ст. № 7. Режим доступа:http://www.mai.ru/science/vestnik/publications.php?ID=25060 (дата обращения 01.05.2015).
12. Алпатов А.П., Белецкий В.В., Драновский В.И., Закржевский А.Е., Пироженко А.В., Трогер Г., Хорошилов В.С. Динамика космических систем с тросовыми и шарнирными соединениями. М.–Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Ин-т. компьютерных исследований, 2007. 559 с.
13. Грибков В.А., Хохлов А.О. О повышении эффективности численного решения задач устойчивости периодических движений // XXI Международный симпозиум "Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред" им. А.Г. Горшкова: матер. Т. 1. М.: ООО "ТР-принт", 2015. С. 63–64.
14. Грибков В.А., Шиян Д.Н. Виброизмерительная аппаратура: структура, работа датчиков, калибровка каналов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 109 с.