Пальчиковский В.В. «Модификация метода Дина для определения импеданса при неоднородном звуковом поле в резонаторе» Акустический журнал, 70, № 4, с. 608-621 (2024)

Предложена модификация метода Дина для определения импеданса в случае неоднородного звукового поля на лицевой и донной поверхности резонатора. Модификация заключается в использовании вместо акустических давлений в формуле Дина коэффициентов собственных функций, которые соответствуют однородному распределению акустического давления на лицевой и донной поверхности резонатора. Собственная задача решается методом конечных элементов, коэффициенты при собственных функциях находятся методом наименьших квадратов. На текущей стадии исследований натурный эксперимент заменен численным моделированием в линейной постановке распространения звука в импедансной трубе с нормальным падением волн с присоединенным к ней сотовым резонатором. Неоднородность поля давления по сечению резонатора создается за счет разного положения отверстий в лицевой пластине резонатора. Исследование проводится для разного числа точек измерений звукового давления на дне резонатора. Расчеты показывают, что предложенный метод является работоспособным и дает хорошее согласование с прямым методом определения импеданса. Однако возможности применения модификации метода Дина в натурных измерениях оказываются ограниченными, т.к. для точного определения импеданса резонатора требуется большое количество точек измерений.

Сунарчин Р.А., Петров П.В. «Синхронизация маятников (численное исследование)» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 6, № 3, с. 16-25 (2020)

Представлены результаты численного исследования синхронизации маятников, хронометров, механических часов, подвешенных к общей подвижной балке. Рассмотрена вспомогательная задача о колебаниях маятника с качающимся привесом, затем взаимная синхронизация свободных колебаний двух и четырех маятников (и маятников с подводом импульса момента – часы) на общей подвижной подпружиненной балке. Показано, что в рассмотренной простейшей конфигурации взаимная синхронизация (равенство частот или периодов колебаний) выполняется с высокой эффективностью. Частота синхронизированных колебаний маятников близка к частоте колебаний платформы в широком диапазоне изменения ее жесткости. Степень связности маятников и синхронизация их колебаний определяется числом Струхаля. Синхронизация часов не гарантирует точность их хода, которая достигается лишь в случае, когда число Струхаля равно единице.

Марфин Е.А., Абдрашитов А.А. «Численные и экспериментальные исследования генерации звука в струйном осцилляторе Гельмгольца с щелевой камерой» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 9, № 3, с. 7-17 (2023)

Представлены результаты исследования струйного осциллятора Гельмгольца, представляющего собой осесимметричный канал переменного сечения, который состоит из цилиндрической камеры-резонатора, закрытой с боков двумя крышкам. Осциллятор возбуждается струей воздуха, протекающей через камеру между входным и выходным отверстиями, выполненных по центру в боковых крышках. Основное внимание в работе уделено экспериментальному изучению влияния диаметра и длины выходного отверстия на амплитуду генерируемых колебаний давления. Определены оптимальные соотношения геометрических параметров устройства, при которых достигается максимальная амплитуда колебаний. Численное моделирование позволило лучше понять поле течения газа внутри осциллятора, подчеркнув сложную динамику струйного течения и резонанс акустической моды, а также обосновать механизм генерации колебаний. Полученные результаты и установленные зависимости позволят спроектировать проточные излучатели колебаний давления для различных приложений и, в частности, для реализации акустического воздействия на добычу нефти.

Акулов В.А., Шуджаири М.А.Х. «Многопрофильная виртуальная модель колебательных систем» Проблемы и перспективы развития двигателестроения Сборник докладов Международной научно-технической конференции. Том. 2. Самара, 23–25 июня 2021 года, с. 77-79 (2021)

Разработано цифровое техническое учебное средство для изучения колебательных процессов в различных предметных областях, в первую очередь в механике и электротехнике, проведения и анализа вычислительных экспериментов.

Омесь Д.В., Драган А.В. «Новые подходы в вибродиагностике многовальных зубчатых приводов» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 6, № 1, с. 14-24 (2020)

Проводимые исследования направлены на разработку новых и усовершенствование существующих методов и средств анализа вибрационного сигнала для выявления локальных повреждений зубчатых колес многовальных приводов в период эксплуатации. С целью перехода от качественной оценки спектров к количественной предложена и экспериментально опробована новая методика расчета коэффициента модуляции вибрационного сигнала, учитывающая механизм формирования комбинационных частот. Также разработана методика конструирования и применения уникальных вейвлетов, адаптированных для анализа вибрации зубчатых передач.

Сунарчин Р.А., Петров П.В. «Автоколебания маятника Фруда (численное исследование)» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 6, № 1, с. 35-42 (2020)

Представлено численное исследование автоколебаний фрикционного маятника Фруда. Для сравнения с приближенным аналитическим или графическим решениями в качестве одной из аппроксимаций характеристики трения принята кубическая аппроксимация; показаны изменения в случае других аппроксимаций. По результатам проведенного вычислительного эксперимента были построены характеристики амплитуды автоколебаний от безразмерных коэффициентов, комплексов подобия, которые показали сходимость расчетных и фактических (полученных при численном интегрировании) значений амплитуд автоколебаний для малых значений трения и крутизны характеристики; при увеличении момента амплитуды также увеличиваются. Отмечено, что результаты компьютерного моделирования будут существенно зависеть от конструкции, технологии изготовления и условий эксплуатации рассматриваемого устройства.

Новиков Д.К., Фалалеев С.В., Швецов А.В. «Теоретическое исследование работоспособности "сухих" уплотнений при наличии вибрации ротора» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 6, № 3, с. 26-32 (2020)

представлены результаты мониторинга возникающей в газоперекачивающих агрегатах вибрации ротора. Проведена оценка влияния вибрационных нагрузок на утечки через уплотнение. Определены максимальные амплитуды и частоты вибрации роторов газоперекачивающих агрегатов в условиях эксплуатации. Предложена динамическая модель «сухого» уплотнения, в которой реализуются осевые, угловые и изгибные колебания колец уплотнения. Проведено теоретическое определение допустимой для работы «сухого» уплотнения параметров вибрации ротора.

Балякин В.Б., Фалалеев С.В., Швецов А.В. «Экспериментальное исследование работоспособности "сухих" уплотнений при наличии вибрации ротора» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 6, № 4, с. 18-24 (2020)

Представлены результаты экспериментального исследования "сухих" уплотнений при наличии роторной вибрации. Приведено описание системы измерения динамического стенда. Проведена оценка влияния вибрационных нагрузок на утечки через уплотнение и анализ влияния радиального смещения и перекоса вала на работу "сухого" уплотнения. Приведен анализ причины вибрационного дефекта. Определены допустимые значения амплитуд вибрации ротора газоперекачивающего агрегата.

Дилигенский Д.С., Лежин Д.С., Новиков Д.К., Ло Ч. «Экспериментальное определение коэффициента демпфирования опоры с упругим кольцом при гармоническом воздействии» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 23, № 3, с. 69-81 (2024)

Исследуется возможность определения коэффициента демпфирования опоры с упругим кольцом на основе сил сухого трения с использованием специального испытательного стенда. Вынужденная возбуждающая сила задаётся колебаниями компактного динамика, устанавливаемого сверху на колеблемою массу через П-образную перекладину. Объектом исследования является демпфер с упругим кольцом, представляющим собой тонкостенное кольцо с равномерно распределёнными выступами внутри и снаружи, расположенными в шахматном порядке. Коэффициент демпфирования оценивается с помощью приспособления для имитации опоры ротора, датчика ускорения, динамика-возбудителя, контроллера и обрабатывающей станции. Оценка величины демпфирования производится по ширине пика на резонансной частоте. Приведено сравнение величины коэффициента демпфирования, полученного по анализу резонансного пика и по скорости затухания при ударном эксперименте.

Канев Н.Г. «Собственные частоты колебаний пластины на упругом основании винклеровского типа» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 6, № 2, с. 28-35 (2020)

Установлена простая взаимосвязь между собственными частотами колебаний пластины произвольной формы на упругом основании винклеровского типа с произвольными граничными условиями, собственными частотами колебаний этой пластины без упругого основания и жесткостью основания. На примере прямоугольной пластины с опертыми краями подробно рассмотрена задача о ее колебаниях на жестком основании. Показано, что жесткое основание в значительной степени демпфирует колебания плиты и их резонансные свойства не проявляются.

Чукарин А.Н., Исаев А.Г., Аббакумов К.Е., Лубянченко А.А. «Вывод зависимостей скоростей колебаний стержневых систем при упрочнении сварных швов для снижения уровней шума на рабочем месте оператора» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 6, № 4, с. 60-70 (2020)

Обработка шарико-стержневым упрочнителем может использоваться для упрочнения как плоских, так и лекальных поверхностей, создания сжимающих остаточных напряжений, сглаживания каверн, нанесения регулярного микрорельефа на пары трения, а также для обработки сварных швов. Как известно сварной шов является одним из серьезных концентраторов напряжения на поверхностном слое изделия, поскольку для него характерна неоднородность материала шва, его свойств, наличие дефектов и напряжений, обусловленных температурными деформациями. В зоне термического воздействия имеется зона пониженной прочности, которая должна быть усилена в процессе изготовления. Однако процесс обработки сопровождается сильным шумом, который в основном превышает нормативные значения в рабочей зоне оператора. Как известно обеспечение акустической безопасности при ударных процессах обработки имеет довольно важное значение. В данной статье представлены теоретические исследования процессов возбуждения вибраций и шумообразования при упрочнении сварных швов рамных конструкций. Показана актуальность тематики проведенных исследований. Полученные данные позволят сделать выводы о закономерностях формирования спектров шума и вкладе источников шума в звуковое поле на рабочем месте оператора.

Kletschkowski T. «Flexural vibrations of non-uniform cantilever beams observed in experimental investigations on the dynamics of fleuret, epee and sabre» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 8, № 1, с. 7-16 (2022)

Численные и экспериментальные исследования неоднородных балок как при статических, так и при динамических нагрузках требуются во многих инженерных применениях. Однако эта тема актуальна и в спорте. В частности, механическая модель неоднородной консольной балки может быть полезна для анализа динамического поведения лезвий, используемых для оружия олимпийских соревнований по фехтованию. Это спортивное оружие известно как флерет, шпага и сабля. Их можно сравнить по весу и длине, но они существенно отличаются конструкцией отдельного поперечного сечения. Однако особенно отличные спортсмены, такие как Александр Анатольевич Романков, Филипп Рибу или Аня Фихтель, способны выполнять фехтование на высоком уровне, даже если им приходится использовать оружие, которое отличается от любимого. По этой причине интересно сравнить основные динамические свойства этих специальных спортивных снарядов. Поэтому в данной статье представлены новые результаты, описывающие динамику флереты, шпаги и сабли с использованием результатов простых экспериментов. Это (только) направлено на то, чтобы выделить основные явления, сравнить результаты и отразить полученные результаты с (непрофессиональным) опытом автора в занятиях спортом в качестве спортсмена и тренера.

Пименов И.К., Кузнецова А.Д. «Выявление и устранение причин низкочастотных колебаний плиты плавающего пола машинного отделения» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 8, № 1, с. 35-44 (2022)

Рассматриваются вопросы выявления причины низкочастотных колебаний плиты плавающего пола машинного отделения жилого здания при работе лифтовых лебедок. Такая оценка весьма важна для технологической целостности и работоспособности лифтового оборудования, а также для дальнейшей оценки распространения звуковых колебаний по элементам конструкций здания в жилые помещения. Авторами проведены измерения вибраций на плите плавающего пола машинного отделения при работе отдельно грузопассажирских и пассажирских лебедок при двух режимах работы. Выполнены замеры шума в машинном отделении и в лифтовом холле последнего жилого этажа. Представлен анализ результатов измерений вибрации, и установлена форма колебаний плиты плавающего пола. На основании проведенного анализа предложены и внедрены мероприятия, направленные на снижение высоких уровней вибрации плиты плавающего пола в пусковом (монтажном) режиме работы лифтовой лебедки, в качестве которых выступают упоры-ограничители, а также выполнены повторные замеры шума в лифтовом холле последнего жилого этажа.

Набоков А.Е., Яицков И.А., Шамшура С.А. «Расчет скоростей колебаний узла резания шлицефрезерных станков» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 8, № 3, с. 43-51 (2022)

На шлицефрезерных станках обрабатываются изделия значительно отличающиеся по диаметрам и длинам, соответственно, по величинам изгибной жестокости и их соотношению с жесткостью опор. Поэтому в статье рассмотрены акустические характеристики шлицефрезерных станков, у которых узел резания представлен как система с распределенной массой с тремя условиями закрепления: шарнирно-опертого, жёстко защемленного стержня и на упруго-податливых опорах. Рассмотрены силовые воздействия процесса фрезерования и представлены дифференциальные уравнения колебаний заготовки, а также их решение при различных способах закрепления с учетом специфики задания силового воздействия. Результаты теоретических исследований дают возможность прогнозирования ожидаемых уровней шума на этаже проектирования как станочного оборудования, так и технологических процессов, так как учитывают все геометрические, физико-механические параметры обрабатываемых изделий и режущего инструмента, а также технологические режимы обработки и способы закрепления.

Глинкин А.С. «Моделирование шумообразования несущей системы рольганговых механизмов» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 8, № 4, с. 59-68 (2022)

Рассмотрена несущая система рольганговых механизмов. Элементы колебательной системы представляют собой стержневую конструкцию. Поэтому акустической моделью каждого стенда использован линейный излучатель. Был произведен расчет скоростей колебаний элементов конструкции, который основан на энергетическом методе. Также была рассчитана вибрационная мощность, вводимая от подшипниковых узлов, которая определяется на основе реакции. Поскольку звездочка рольганга располагается относительно подшипниковых узлов консольно, то данный расчет основан на представленной в работе расчетной схеме. Таким образом, полученные в ходе расчетов теоретические зависимости позволяют определить октавные уровни звукового давления, которые создаются одновременным звуковым излучением всей системы источником. Полученные зависимости также позволяют определить количественный вклад каждого источника в формирование акустических характеристик рольганга.

Кедрова Е.И. «Модель виброакустической динамики подающих валков приводных роликовых конвейеров» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 10, № 1, с. 38-45 (2024)

Рассмотрена колебательная система рольганговых механизмов. Элементы колебательной конструкции представляют собой стержневую конструкцию. Поэтому акустической моделью каждого стенда использован линейный излучатель. Был произведен расчет скоростей колебаний валков рольганговых механизмов и заготовки. Расчет скоростей колебаний заготовки при перемещении заготовки по валкам основан на допущении, что силовое воздействие от каждого валка остается постоянным в течении всего времени перемещения. При расчете скорости колебаний валков учетом жесткости опор было принято допущение, что жесткости всех опор равны друг другу. Особо следует отметить учтенный в расчетных зависимостях коэффициент потерь колебательной энергии, поскольку именно эта физическая величина определяет выбор материала и конструкцию системы вибропоглощения и, следовательно, уровней излучаемого шума. Полученные зависимости позволяют фактически определить спектр шума.

Daikh A.A., Belarbi M.-O., Vinh P.V., Ladmek M., Belkacem A., Houari M.S.A., Ahmed H.M., Eltaher M.A. «Применение гиперболической теории сдвиговой деформации для анализа свободных колебаний косинусоидальных функциональноградиентных оболочек двойной кривизны при различных граничных условиях» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 27, № 2, с. 33-49 (2024)

Предложен подход к исследованию свободных колебаний функционально-градиентных (ФГ) оболочек нового типа на основе оценки сдвиговой деформации с использованием гиперболической синусоидальной функции. Предложенный подход обеспечивает параболическое распределение сдвиговых деформаций и напряжений по толщине с нулевыми значениями на верхней и нижней поверхностях оболочки и не требует использования поправочного коэффициента сдвига. Ранее подобный подход не применялся для изучения ФГ оболочек со структурой данного типа. Градиентное изменение свойств материала по толщине описывается тригонометрической функцией. Рассматриваемый ФГ материал отличается высокой жесткостью, а также плавным и непрерывным изменением компонентов по толщине, что позволяет компенсировать недостатки обычных многослойных ФГ материалов. Рассмотрены два типа ФГ оболочек: тригонометрическая ФГ-А оболочка и тригонометрическая ФГ-В оболочка. Основные уравнения равновесия ФГ оболочки получены с использованием принципа виртуальной работы и решены аналитически методом Галеркина, который может описывать различные граничные условия. Найденное решение ограничено случаем прямоугольных плоских ФГ пластин постоянного сечения. Точность и предсказательная сила аналитической модели подтверждены сравнительными исследованиями. Проведен подробный параметрический анализ для оценки влияния неоднородности материала, геометрии и различных граничных условий на колебательное поведение. Предложенная модель может использоваться при проектировании корпусов и оболочечных конструкций различного назначения. Ключевые слова: свободные колебания, косинусоидальная функционально-градиентная оболочка, метод Галеркина, гиперболическая теория сдвига, аналитические решения

Шкапов П.М., Сулимов В.Д., Данич М.А. «Устойчивость по Якоби нелинейного двойного маятника и его траектории в конфигурационном пространстве» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 4, с. 21-34 (2024)

Рассмотрены задачи анализа устойчивости по Якоби динамической системы – нелинейного двойного маятника. На основе теории Косамби–Картана–Черна введено геометрическое описание эволюции системы во времени, что позволяет определить пять геометрических инвариантов. Собственные значения второго инварианта, называемого тензором кривизны отклонения, дают оценку устойчивости системы по Якоби. Подобное исследование актуально в приложениях, где требуется идентифицировать области, в которых имеют место одновременно устойчивость по Ляпунову и устойчивость по Якоби. Исследованы особенности эволюции во времени системы, состоящей из соединенных последовательно двух одинаковых математических маятников. Представлена зависимость собственных значений тензора кривизны отклонения от начальных условий. При интегрировании нелинейных дифференциальных уравнений движения использована вычислительная среда MATLAB. Определена зависимость характера поведения системы – регулярное движение или глобальный хаос – от начальных условий. Регулярное или хаотическое поведение системы, представленное в конфигурационном пространстве, характеризуется изменением обобщенных координат и собственных значений тензора кривизны отклонения. Приведены примеры видов траекторий системы в конфигурационном пространстве в зависимости от начальных условий. Показана эффективность реализованного подхода для определения устойчивости системы по Якоби