Наумов А.М., Мочилин И.К. «Исследование динамической потери устойчивости модели крыла в потоке воздуха» Машиностроение и компьютерные технологии, № 3, с. 15-27 (2019)

При некоторой скорости потока, называемой критической, возникает явление самовозбуждающийся незатухающих изгибно-крутильных автоколебаний, называемых флаттером. В работе рассматривается двухстепенная модель крыла, как это принято в литературе, посвящённой данной проблеме. Работа продолжает и развивает исследования в данной области многих известных учёных, таких как В.Л. Бидерман, С.П. Стрелков, Я.Г. Пановко, И.И. Губанова, Е.П. Гроссман, Я.Ц. Фын и многих других. Во многих работах этих и других ученых, посвящённых данной проблематике, всё ограничивается только постановкой задачи и выводом уравнений, причём, зачастую, в достаточно упрощенной форме и не приводятся решения этих уравнений для конкретных числовых параметров модели крыла, и не исследуется влияние этих параметров на скорость наступления флаттера. В данной работе подробно излагаются вывод линейных дифференциальных уравнений малых колебаний модели крыла в потоке, определяются собственные частоты и формы изгибно-крутильных колебаний, проверяется их ортогональность, исследуются вынужденные колебания под действием аэродинамических силы и момента, определяется критическая скорость потока для ряда параметров системы, делается вывод о влиянии этих параметров на критическую скорость. В частности, исследуется влияние такого параметра, как расстояние между центром тяжести и центром жёсткости на критическую скорость, а также влияние жёсткости пружин подвеса модели, имитирующих жесткостные характеристики крыла на изгиб и скручивание. На основе результатов расчётов можно сделать вывод о методах борьбы с этим явлением. Одним из перспективных направлений может оказаться, помимо варьирования геометрических и жесткостных параметров системы, введение дополнительной массы, служащей аналогом гасителя колебаний. Представленная работа может оказаться интересной как для студентов технических специальностей, изучающих теорию механических колебаний, так и для инженеров – специалистов в вопросах аэроупругости и динамической устойчивости элементов механических систем.