Моделирование колебаний твердых тел в потоке сопротивляющейся среды
Название спецкурса на английском языке
Modeling of vibrations of rigid bodies in flow of resisting medium
Пререквизиты
Математический анализ, алгебра, линейная алгебра и геометрия, аналитическая геометрия, дифференциальная геометрия, дифференциальные уравнения, теоретическая механика, механика сплошных сред
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
Подразделение
[Кафедра теоретической механики и мехатроники]
Семестр
Весна
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору студента
Учебный год
2025/26
Список тем
Силы, действующие на твердое тело со стороны потока среды.
Феноменологические подходы к описанию нестационарных аэродинамических сил, действующих на крыло. Квазистатический подход.
Поступательные колебания тонкого крыла поперек потока.
Угловые колебания крыла в потоке (аэродинамический маятник с крылом вдоль державки).
Аэродинамический маятник с крылом поперек державки.
Галопирование плохообтекаемого тела в потоке среды.
Галопирование связки из двух тел в потоке среды: инерционный гаситель колебаний.
Двухзвенный аэродинамический маятник: положения равновесия и их устойчивость.
Двухзвенный аэродинамический маятник: влияние упругих сил на устойчивость равновесия «вдоль потока».
Двухзвенный аэродинамический маятник: семейства колебательных режимов.
Моделирование флаттера крыла.
Влияние нелинейных эффектов на характер флаттерных колебаний.
Колебания плохообтекаемого тела, индуцированные вихрями.
Типы ветроэнергетических установок колебательного типа.
Моделирование электрической части малых ветроэнергетических установок.
Оценки мощности, вырабатываемой ветроэнергетическими установками колебательного типа.
Колебания в потоке связки нескольких тел.
Феноменологические подходы к описанию нестационарных аэродинамических сил, действующих на крыло. Квазистатический подход.
Поступательные колебания тонкого крыла поперек потока.
Угловые колебания крыла в потоке (аэродинамический маятник с крылом вдоль державки).
Аэродинамический маятник с крылом поперек державки.
Галопирование плохообтекаемого тела в потоке среды.
Галопирование связки из двух тел в потоке среды: инерционный гаситель колебаний.
Двухзвенный аэродинамический маятник: положения равновесия и их устойчивость.
Двухзвенный аэродинамический маятник: влияние упругих сил на устойчивость равновесия «вдоль потока».
Двухзвенный аэродинамический маятник: семейства колебательных режимов.
Моделирование флаттера крыла.
Влияние нелинейных эффектов на характер флаттерных колебаний.
Колебания плохообтекаемого тела, индуцированные вихрями.
Типы ветроэнергетических установок колебательного типа.
Моделирование электрической части малых ветроэнергетических установок.
Оценки мощности, вырабатываемой ветроэнергетическими установками колебательного типа.
Колебания в потоке связки нескольких тел.
Список источников
Бисплингхофф Р.Л., Эшли Х., Халфмэн Р.Л. Аэроупругость. М.: Изд-во иностр. лит., 1958.
Седов Л.И. Плоские задачи гидродинамики и аэродинамики. М.: Наука, 1966.
Локшин Б.Я., Самсонов В.А. Задача о движении тела в сопротивляющейся среде. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2012.
Igarashi T. Characteristics of the Flow around a Square Prism // Bulletin of JSME. 1984. Vol. 27, Issue 231. P. 1858-1865.
Кашафутдинов С.Т., Лушин В.Н. Атлас аэродинамических характеристик крыловых профилей. Новосибирск: Сиб. НИИ авиации, 1994. 74 с.
Abdelkefi A. Aeroelastic energy harvesting: A review // International Journal of Engineering Science. 2016. Vol. 100. P. 112-135.
J. Wang, L. Geng, L. Ding, H. Zhu, D. Yurchenko. The State-of-the-Art Review on Energy Harvesting from Flow-Induced Vibrations // Applied Energy. 2020. Vol. 267. P. 114902.
Selyutskiy Y.D., Holub A.P., Lin C.H. Piezoaeroelastic system on the basis of a double aerodynamic pendulum // ZAMM Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik. 2021. Vol. 101. P. 202000092.
Селюцкий Ю.Д. Динамика ветроэнергетической установки с двумя подвижными массами, использующей эффект галопирования // Известия Российской академии наук. Механика твердого тела. 2023. № 2. С. 55–69.
Седов Л.И. Плоские задачи гидродинамики и аэродинамики. М.: Наука, 1966.
Локшин Б.Я., Самсонов В.А. Задача о движении тела в сопротивляющейся среде. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2012.
Igarashi T. Characteristics of the Flow around a Square Prism // Bulletin of JSME. 1984. Vol. 27, Issue 231. P. 1858-1865.
Кашафутдинов С.Т., Лушин В.Н. Атлас аэродинамических характеристик крыловых профилей. Новосибирск: Сиб. НИИ авиации, 1994. 74 с.
Abdelkefi A. Aeroelastic energy harvesting: A review // International Journal of Engineering Science. 2016. Vol. 100. P. 112-135.
J. Wang, L. Geng, L. Ding, H. Zhu, D. Yurchenko. The State-of-the-Art Review on Energy Harvesting from Flow-Induced Vibrations // Applied Energy. 2020. Vol. 267. P. 114902.
Selyutskiy Y.D., Holub A.P., Lin C.H. Piezoaeroelastic system on the basis of a double aerodynamic pendulum // ZAMM Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik. 2021. Vol. 101. P. 202000092.
Селюцкий Ю.Д. Динамика ветроэнергетической установки с двумя подвижными массами, использующей эффект галопирования // Известия Российской академии наук. Механика твердого тела. 2023. № 2. С. 55–69.
Дополнительная информация
В рамках спецкурса рассматривается динамика твердых тел, движущихся в потоке сопротивляющейся среды. Обсуждаются вопросы моделирования аэродинамических сил, действующих на такие тела. Описываются различные механизмы, приводящие к возникновению автоколебаний тел в потоке. Обсуждаются различные типы ветроэнергетических установок, в которых энергия таких колебаний преобразуется в электричество.
День недели
по согласованию
Время
по согласованию
Аудитория
Ещё не назначена
Аудитория первого занятия
Ещё не назначена
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.