Вышедшие номера
Конкуренция режимов колебаний плохо обтекаемого тела в воздушном потоке
Russian Foundation for Basic Research, 19-38-90045.
Рябинин А.Н. 1, Шмигирилов Р.В. 1
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: a.ryabinin@spbu.ru, robin_fin@mail.ru
Поступила в редакцию: 4 декабря 2020 г.
В окончательной редакции: 4 декабря 2020 г.
Принята к печати: 8 декабря 2020 г.
Выставление онлайн: 8 января 2021 г.

На основе известных математических моделей, описывающих колебания в потоке газа плохо обтекаемого тела с одной степенью свободы, предложена модель колебаний тела с двумя степенями свободы. Составлены уравнения поперечных поступательных колебаний и вращательных колебаний упруго закрепленного тела вокруг оси, перпендикулярной вектору скорости набегающего потока. Методом Крылова-Боголюбова в первом приближении уравнения сводятся к уравнениям для медленно меняющихся амплитуд и частот колебаний. Оказалось, что дифференциальные уравнения, выписанные для квадратов безразмерных амплитуд поступательных и вращательных колебаний, совпадают с известными уравнениями Лотки-Вольтерры, описывающими конкуренцию между двумя видами животных, питающихся одинаковой пищей. Коэффициенты уравнений зависят от скорости набегающего потока. Модель верифицирована на примере колебаний макета сегмента моста в аэродинамической трубе. Ключевые слова: поступательные и вращательные колебания, воздушный поток, плохо обтекаемое тело.
  1. Э. Симиу, Р. Сканлан. Воздействие ветра на здания и сооружения (Стройиздат, М., 1984) [Пер. с англ.: E. Simiu, R. Scanlan. Wind effect on structures: An introduction to wind engineering (John Wiley \& Sons, NY. 1978)]
  2. J.P. Den Hartog. Trans. Am. Inst. Electr. Eng. 51, 1074 (1932)
  3. M. Zhang, F. Xu, Y. Han. J. Wind Eng. Ind. Aerod. 203, 104251 (2020). DOI: 10.1016/j.jweia.2020.104251
  4. G.V. Parkinson, N.P.H. Brooks. J. Appl. Mech., 28, 252 (1961)
  5. G.V. Parkinson, J.D. Smith. Quart. J. Mech Appl. Math., 17, 225 (1964)
  6. M. Novak. ASCE J. Engin. Mech. Div., 95, 115 (1969)
  7. G. Alonso, A. Sanz-Lobera, J. Meseguer. J. Fluids Struct., 33, 243 (2012). DOI: 10.1016/j.jfluidstructs.2012.04.008
  8. G. Alonso, E. Valero, J. Meseguer, European J. Mech. B Fluids., 28, 328 (2009). DOI: 10.1016/j.euromechflu.2008.09.004
  9. В.Д. Люсин, А.Н. Рябинин. Вестн. СПб. ун-та. Сер. 1, 2, 139 (2011)
  10. R.D. Blevins, W.D. Iwan. J. Appl. Mech. 41, 1113 (1974)
  11. Y.M. Desai, A.H. Shah, N. Popplewell. J. Eng. Mech., 116 (12), 2583 (1990)
  12. А.Н. Рябинин, Н.А. Киселев. Вестн. С.-П. ун-та. Сер. 1, 3 (2), 315 (2016). DOI: 10.21638/11701/spbu01.2016.216
  13. Н.Н. Боголюбов, Ю.А. Митропольский. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний (4-е изд. Наука, М., 1974)
  14. J.D. Murray. Mathematical Biology I. An Introduction (Springer-Verlag, New York-Berlin-Heidelberg, 2002)
  15. R. Shmigirilov, A. Ryabinin. In Conference Topical Problems of Fluid Mechanics. Proceedings, ed. by D. v Simurda and T. Bodnar (Institute of Thermomechanics, Prague, 2020). P. 200. DOI: 10.14311/TPFM.2020.026

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.