Жук В.И. «О вынужденных колебаниях в пограничном слое на частотах, близких к верхней ветви нейтральной кривой» Прикладная математика и механика, 51, № 3, с. 417-424 (1987)

Ефремов О.А. «Развитие волны Толлмина–Шлихтинга в пограничном слое на пластине» Прикладная математика и механика, 51, № 3, с. 410-416 (1987)

Лазарев Л.А. «Аналитический метод расчета колебаний панелей с нетрадиционным подкреплением X-образными и параллельными ребрами» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 135-136 (2023)

Перспективная бортовая конструкция фюзеляжа принципиально отличается от конструкций привычных самолетов. Требуемой жесткостью обладает конструкция из двух панелей, разнесенных на пару дециметров с соединением между ними стержнями по типу ферм и легким заполнителем. Каждая из двух панелей имеет свое собственное сетчатое подкрепление, состоящее из X-образных и параллельных ребер. В данной работе аналитическим методом решается задача о колебаниях одной изолированной панели с сетчатым подкреплением под действием детерминированных сил. Метод базируется на разложении смещений по синусоидальным формам. Ребра рассматриваются как тонкие дискретные элементы, т. е. они не «размазываются». Это позволяет производить расчет для любых по неоднородности сил и не ограничиваться только низкими частотами.

Барышева Д.В., Никитин Е.А., Ким Н.В. «Расчетно-экспериментальный комплекс работ по демонстрации соответствия конструкции самолета требованиям акустической прочности» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 233-234 (2023)

Впервые в отечественной практике разработан и реализован комплексный подход по обеспечению и подтверждению усталостной прочности конструкции современного высокоресурсного отечественного самолета, выполненной из ПКМ, при акустических нагрузках. Подход был успешно применен в рамках сертификации типовой конструкции перспективного пассажирского самолета с применением отечественных ПКМ и двигателя. Целью работы является создание и реализация концепции обеспечения и подтверждения усталостной прочности конструкции пассажирского самолета при акустических нагрузках. Разработанная концепция обоснования акустической прочности авиационных конструкций включает в себя определение акустической нагруженности и критичных по уровням нагружения агрегатов самолета, формирование нагрузок типового полета, отклик конструкции на эти нагрузки, усталостные испытания, расчеты долговечности и установление ресурса конструкции. Подтверждение прочности и долговечности рассматриваемой конструкции осуществляется на серии поэтапно усложняющихся объектов расчетов и испытаний, на основании так называемой «пирамиды» исследовая, с учетом влияния рассеяния характеристик, деградации прочностных и жесткостных свойств вследствие климатического воздействия, наличия производственных отклонений и эксплуатационных повреждений.

Карпов И.А. «Измерение количества демпфирования с помощью дискретных ARX-моделей: построение модели, область применимости метода, примеры» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 235-236 (2023)

Построение адекватных математических моделей и экспериментальная идентификация их параметров – важнейший этап проектирования и создания малошумных промышленных, в частности, авиационных, конструкций. Моделями занимается «Идентификация систем», «Модальный анализ» и другие области науки. Здесь уже получено множество полезных научных и практических результатов. Однако, остается и ряд не до конца решенных проблем. Одна из них – экспериментальное определение количества демпфирования (потерь) в колебательных системах. Теория пока не может рассчитывать этот модельный параметр с требуемой точностью, а экспериментальные возможности его получения сильно ограничены. Представленный доклад посвящен развитию нового перспективного метода измерения потерь, основанного на использовании дискретно-временных моделей. Ранее на простых примерах была экспериментально доказана его работоспособность и высокая точность. В работе излагаются результаты его дальнейшего развития: сформулирован общий метод построения ARX-модели, рассмотрена область применимости метода, приведены примеры его работы на реальных структурах.

Дубинский С.В., Севастьянов Ф.С., Костенко В.М., Денисов С.Л. «Исследование влияния ударных повреждений на усталостные характеристики композитного соединения «обшивка–отрингер» в условиях виброакустического нагружения» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 237-238 (2023)

Представлены результаты исследования усталостных характеристик композитного соединения типа «обшивка–стрингер» (Т-образцов), при воздействии случайного виброакустического нагружения с широким спектром. На основе анализа полученных экспериментальных данных определены механизмы возникновения и развития повреждений, а также критерий и мода разрушения для образцов с ударными повреждениями и для образцов без удара. Рассмотрено 2 различных критерия разрушения, в том числе появление видимого расслоения на одной или двух боковых поверхностях и 2% снижение резонансной частоты образца. Данные критерии основаны на результатах мониторинга развития повреждений в образце в процессе усталостных вибрационных испытаний, в том числе с помощью методов визуального контроля и мониторинга изменения резонансной частоты образца.

Бессонов П.С., Свирский Ю.А. «Методы определения эквивалентности спектров по усталостной повреждаемости» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 239 (2023)

Определение усталостной повреждаемости авиационных конструкций от виброакустического нагружения должно базироваться на экспериментальных данных. Однако организация и проведение эксперимента, полностью воссоздающего реальные условия нагружения, требует больших материальных и временных затрат. Цель настоящей работы – обзор и разработка расчетных методов, позволяющих снизить такие затраты. Одной из актуальных задач в этом направлении является пересчет повреждаемости, полученной при одном спектре отклика конструкции на другой. Для решения этой задачи в работе предложен метод определение усталостной повреждаемости по спектру отклика конструкции, основанный на традиционных методах, используемых во временной области. Примером упомянутой выше задачи может быть учёт статической подгрузки при виброакустическом нагружении: испытания конструкций и образцов ввиду сложности воссоздания статической составляющей нагружения проводят случайным сигналом с нулевым средним значением. Однако в воздухе на летательный аппарат действуют нагрузки, среднее значение которых практически всегда не равно нулю (наддув фюзеляжа, действие подъемной силы и т. д.). Как известно, статическая подгрузка изменяет форму спектра отклика конструкции. Анализ этого изменения может позволить учесть влияние статической составляющей на значение усталостной повреждаемости.

Барышева Д.В., Никитин Е.А., Ким Н.В. «Разработка модели поля пульсаций давления струи двигателя на основе результатов замеров акустических нагрузок при наземных испытаниях двигателя» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 240-242 (2023)

При эксплуатации воздушного судна основным источником акустических нагрузок является маршевая силовая установка (МСУ), спектр которой состоит из дискретных частот следования лопаток, их гармоник, пилообразного шума, широкополосного шума реактивной струи и прочих источников. Действующий на конструкцию шум вызывает вибрации силовых элементов, что приводит к накоплению усталостных повреждений в наиболее податливых и напряженных элементах конструкции и требует повышенного внимания при проектировании. Оценка долговечности конструкций осуществляется на основе комплекса расчетно-экспериментальных работ, однако требует тщательного воссоздания акустического нагружения на поверхности объекта анализа. Вследствие существенного влияния поля пространственной корреляции на величину отклика конструкции, им нельзя пренебрегать. Поэтому при выполнении расчетных работ возникает необходимость в аппроксимации поля акустических нагрузок на основе экспериментальных данных о шуме струи МСУ. Для подтверждения соответствия конструкции перспективного пассажирского самолета требованиям прочности при действии акустических нагрузок, проводятся работы по определению уровней звукового давления (УЗД) и взаимных спектров звукового давления на поверхности самолета.

Шульга А.А., Гордон С.В., Барышева Д.В. «Разработка программного комплекса для обработки полётных данных самолёта в части прочности и вибраций» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 243-244 (2023)

Неотъемлемой частью разработки, сертификации и поддержки эксплуатации пассажирской авиационной техники является получение и анализ данных, регистрируемых во время проведения стендовых и лётных испытаний, а также эксплуатации самолёта. На этапе отработки прочности в ходе сертификационных испытаний ведётся непрерывная запись большого количества сигналов различной природы (силовые факторы, вибрации, уровни звукового давления, ход и перемещение различных штоков, углы отклонения элементов управления и прочие параметры полёта). Анализ накопленного опыта показывает, что обработка такого большого объёма данных является крайне трудоёмким процессом, а её ускорение – актуальной задачей. Поэтому авторами была разработана методика и алгоритм обработки сигналов самолётных датчиков в части прочности и вибраций. И выполнена их реализация на высокоуровневом языке программирования Python. Спроектирован удобный и понятный пользовательский интерфейс. А для анализа большого объёма данных внедрены параллельные вычисления. Полученный расчётный программный комплекс, названный «Вибрационикс», позволяет проводить обработку и анализ полётных данных и направлен на демонстрацию соответствия требованиям отраслевых норм: предусмотрена возможность сравнения результатов анализа с допускаемыми уровнями и значениями, принятыми в авиации.

Шубин К.В., Чувахов П.В. «Взаимодействие акустических возмущений со сверхзвуковым пограничным слоем на плоской пластине» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 3-13 (2023)

В рамках полных уравнений Навье–Стокса проведено численное моделирование восприимчивости сверхзвукового пограничного слоя на плоской заостренной пластине к модельным акустическим возмущениям, которые распространяются в набегающем потоке (число Маха 5) и характерны для фонового шума ударных аэродинамических труб. Проведен спектральный анализ возмущений, индуцированных в пограничном слое. Обсуждается способ восстановления амплитуды акустического возмущения в набегающем потоке с помощью измерения пульсаций давления на поверхности пластины.

Крайко А.Н. «Плоские и осесимметричные конфигурации, обтекаемые с максимальным критическим числом Маха» Прикладная математика и механика, 51, № 6, с. 941-950 (1987)

Жупиев А.Л., Михлин Ю.В. «Устойчивость и ветвление нормальных форм колебаний нелинейных систем» Прикладная математика и механика, 45, № 3, с. 450-455 (1981)

Кылатчанов К.М., Черных К.Ф. «О мягких упругих оболочках при больших деформациях» Прикладная математика и механика, 49, № 6, с. 992-1000 (1985)

Боев С.И., Сумбатян М.А. «Динамическая контактная задача для упругой полуплоскости при высоких частотах колебания» Прикладная математика и механика, 49, № 6, с. 1039-1043 (1985)