Анотація до роботи:

Вамболь С. О. Коливання та стійкість циліндричних оболонок з потоком ідеальної рідинии. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.02.04 –механіка деформівного твердого тіла. – Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”. Харків 2003.

Дисертацію присвячено дослідженню динамічних характеристик циліндричних оболонок з рідиною. В работі наведен огляд результатів та методів дослідження системи оболонка-рідина. З аналізу стану проблеми зроблено висновок щодо актуальності дисертаційної работи у даному напрямку.

Для математичного моделювання динаміки циліндричних оболонок використовуються рівняння у збуреннях моментної теорії оболонок та рівняння у збуреннях безвідривного руху ідеальної рідини. Для дослідження частотних спектрів форм коливань та динамічної стійкості оболонок з потоком рідини викристано метод рекурентних співвідношень.

Викладено результати дослідження задач динаміки циліндричних оболонок з рідиною. Досліджено поведінку частот коливань коаксіально розташованих циліндричних оболонок з рідиною в залежності від тиску, швидкості потоку та співвідношення радіусів оболонок. Проведено аналіз взаємного впливу відбиття хвиль від оболонок на спектр частот коливань. Виділено зони флатерної втрати стійкості конструкції. Розв’язано реальну технічну задачу – виконано розрахунки частотного спектра і стійкості кожуха камери згоряння ГТД у залежності від параметрів потоку, а також частотного спектра гідроакумулятора космічної станції “ALFA” у залежності від тиску і коефіцієнта заповнення об’єму рідиною. Проведено експериментальні дослідження щодо визначення амплітудно-частотних характеристик циліндричних оболонок з рідиною, які підтверджують результати чисельних розрахунків.

1. На основі нелінійних рівнянь гідродинаміки отримано рівняння в збуреннях з умов нестаціонарного (у загальному випадку) потоку ідеальної стисливої рідини. Побудовано і проаналізовано частинні варіанти хвильового рівняння.

2. Побудовано розв’язки рівнянь гідродинаміки в збуреннях і співвідношення кінематики взаємодії оболонки з нестаціонарним потоком рідини. На їх основі отримано вирази для визначення приведених навантажень, індукованих тиском і швидкістю потоку рідини.

3. Вперше побудовано скінчених рівнянь у збуреннях для двох коаксіальних циліндричних оболонок, що несуть потік стисливої ідеальної рідини.

4. Виконано чисельні й експериментальні дослідження окремих випадків взаємодії оболонок з рідиною. Проведено зіставлення цих результатів з результатами, отриманими іншими авторами. Показано високу точність і надійність чисельних розрахунків, виконаних на основі сформульованих математичних моделей.

5. Виконано всебічний чисельний аналіз динамічної взаємодії потоку рідини з циліндричною оболонкою. Досліджено комплексний вплив параметрів потоку (величин тиску і швидкості потоку), геометрії оболонок та їх розташування на частотний спектр, стійкість і несучу здатність такої конструкції. Отримано і проаналізовано зони дивергентної і флаттерної втрати стійкості.

6. Вперше досліджено динамічну поведінку двох співвісних оболонок, що взаємодіють з потоком рідини. Виявлено цілу низку нових цікавих явищ цієї взаємодії (істотний вплив наявності двох співвісних оболонок на частотний спектр конструкції, можливість коливання двох оболонок як єдиного цілого).

7. Розв’язано реальну технічну задачу – виконано розрахунки частотного спектра і стійкості кожуха камери згоряння ГТД у залежності від параметрів потоку, а також частотного спектра гідроакумулятора космічної станції “ALFA” у залежності від тиску і коефіцієнта заповнення об’єму рідиною.

Наукові праці, опубліковані за темою дисертації

1. Доценко П.Д., Вамболь С.А., Мишин Д. С. Численный анализ частотного спектра, демпфирующих свойств и несущей способности некоторых цилиндрических оболочек. // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. – Харьков, 1998. Вып.1. С. 414 - 419.

2. Вамболь С.А., Мишин Д. С. Численные и экспериментальные исследования частотных характеристик цилиндрической оболочки вращения. // Вопросы проектирования и производства летательных аппаратов. – Харьков, 1998. Вып.12. С. 44 - 47.

3. Вамболь С.А. К вопросу об исследовании некоторых динамических характеристик оболочки вращения. // Вопросы проектирования и производства летательных аппаратов. – Харьков, 1998. Вып.12. С. 40 - 43.

4. Вамболь С.А. Экспериментальные исследования форм колебания цилиндрической оболочки. // Вопросы проектирования и производства летательных аппаратов. – Харьков, 1998. Вып.13. С. 24 - 27.

5. Берешко И. Н., Вамболь С.А. Алгоритмизация уравнений моментной теории оболочек в динамике. Анализ частотного спектра и устойчивости цилиндрической оболочки. // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. – Харьков, 1999. Вып.4. С. 109 - 114.

6. Берешко И.Н., Вамболь С.А. Расчет НДС оболочек методом рекуррентных соотношений. // Вопросы проектирования и производства летательных аппаратов. – Харьков, 2000. Вып.18(1). С. 57 – 63.

7. Берешко И.Н., Вамболь С.А., Доценко П.Д. Метод рекуррентных соотношений в задачах динамики элементов конструкций. // Проблемы создания новых машин и технологий – Кременчуг, 2000. Вып.1. С. 287-292.

8. Берешко И.Н., Вамболь С.А., Доценко П.Д. Постановка задач расчета статики и динамики многосвязных цилиндрических оболочек методом рекуррентных соотношений. // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов. – Харьков, 2000. Вып. 23(6). С. 144 - 155.

9. Берешко И.Н., Вамболь С.А., Доценко П.Д. Расчет НДС цилиндрических оболочек, находящихся под действием произвольно распределенной нагрузки, методом рекуррентных соотношений. // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов. – Харьков, 2000. Вып.22(5). С. 137 - 145.

10. Доценко П.Д., Вамболь С.А. Уравнения в возмущениях потока идеальной сжимаемой жидкости в деформируемой цилиндрической оболочке. // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов. – Харьков, 2001. Вып.25(2). С. 46 - 59.