ik u |
|
ikju j |
|
|
i 1,2 |
k 1,2,3,4 |
|||||
|
j 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.93) |
|
|
|||
Из равенства (2.93), граничных условий (2.71) и |
|||||||||||
начальных |
условий |
(2.75) |
|
следует, что частные решения |
|||||||
11 u |
и 22 |
u |
имеют вид |
|
|
|
|
||||
|
|
11 |
u |
1 |
|
Cju |
j |
|
(2.94) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
j |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
u |
1 |
d ju |
j |
|
|
(2.95) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
j |
3 |
|
|
|
|
|
|
Из уравнения (2.95) и равенств (2.67), (2.71). (2.75) |
|||||||||||
следует, что частное решение |
21 u имеет вид |
||||||||||
|
21 |
u |
|
u |
|
d ju |
j |
1 |
|
(2.96) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j |
3 |
|
|
|
|
|
|
Заменив |
в |
равенстве |
(2.96) |
J |
1на m , получим |
||||||
следующее выражение для частного решения |
|
||||||||||
21 u |
|
u |
dm u |
m |
|
|
(2.97) |
||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m 4 |
|
|
|
|
|
|
|
Подставив |
частное |
решение |
11 |
в виде (2.94) в |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
уравнение (4 92), получим следующие соотношения:
71
j j 1 j 2 j 3 Cju j 4 |
B n Cju j |
A jC ju j |
j 4 |
j 4 |
j 4 |
|
(2.98) |
|
Приравняв в соотношениях (2.98) коэффициенты при одинаковых степенях u , получим следующую рекуррентную
формулу для определения коэффициентов CJ
: |
|
|
|
|
|
|
Cj |
B |
n |
jA Cj |
4 |
|
(2.99) |
j j |
1 j |
2 j |
3 |
|
|
|
|
|
|
||||
Из соотношения (2.94) следует, что |
|
|||||
C0 1; C1 |
C2 |
C3 |
0 |
(2.100) |
||
Из формулы (2.99) и равенств (2.100) следует, что отличными от нуля будут только те коэффициенты CJ , у которых
значение индекса J кратно четырем, т.е. удовлетворяет соотношению
j |
4m 4 |
|
|
|
(2.101) |
С учетом соотношения (2.101) частное решение (2.94) |
|||||
можно представить в виде |
|
|
|
|
|
11 u |
1 |
Cmu |
4m |
4 |
(2.102) |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
m2
Сучетом (2.101) формула (2.99) принимает вид
Cm n |
B |
|
n |
4m |
4 A Cm 1 |
(2.103) |
|||
4m |
4 |
4m |
5 |
4m |
6 |
4m |
7 |
|
|
|
|
||||||||
72
Из равенства (2.102) следует, что при
m 1 |
Cm 1 |
(2.104) |
Аналогично, подставив в частное решение (2.97) в уравнение (2.92), получим следующие соотношения
:
m m 1 m 2 m 3 dmum 4 B n |
dmum |
m 4 |
m 4 |
A mdmum
m 4
(2.105)
Приравняв в соотношениях (2.105) коэффициенты при одинаковых степенях u, получим следующую рекуррентную
формулу для определения коэффициентов dm :
dm |
B |
n mA dm 4 |
(2.106) |
|
m m |
1 m 2 m |
3 |
|
|
|
|
|||
Из уравнения (2.96) непосредственно следует, что
d0 0 |
d1 1 |
d2 d3 0 |
(2.I07)
Из формулы (2.106) и равенств (2.107) следует, что отличными от нуля являются только те коэффициенты dm , для индексов которых выполняется соотношение
j 4m 3 |
(2.I08) |
С учетом соотношения (2.108) частное решение (2.97) можно представить в виде
73
21 u |
u |
|
d ju |
4 j 3 |
(2.109) |
||
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
j |
2 |
|
|
|
C учетом (2.108) рекуррентная формула (2.106) |
|||||||
принимает вид |
|
|
|
|
|
|
|
d j n |
|
B |
n |
4 j 3 A d j 1 |
|
(2.110) |
|
|
4 j 3 4 j 4 4 j 5 4 j 6 |
||||||
|
|
||||||
Из равенства (2.109) следует, что при |
|
|
|||||
|
|
j |
1 |
|
d j 1 |
|
|
Из равенств (2.102), (2.109) и равенств (2.65), (2.67)
следует, что значения частных решений k u можно представить в виде
|
12 u |
|
4m |
|
4 Cm |
n u |
4m |
5 |
|
|
|
|
(2.111) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
m |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 u |
|
4m |
4 4m 5 Cm |
|
n |
|
u |
4m |
6 |
(2.112) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
m |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
u |
4m |
4 4m |
5 4m |
6 C |
m |
n |
u 4m |
5 |
(2.113) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
m |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 u |
4m |
3 dm |
n u |
4m |
|
4 |
|
1 |
|
(2.114) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
m 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 u |
|
4m |
3 4m |
4 dm |
|
u |
4m |
5 |
|
|
(2.115) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
m |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 u |
4m 3 4m 4 4m 5 dm |
|
|
u 4m |
|
6 |
(2.116) |
|||||||
|
|
m 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
74
С учетом равенств (2.111)-(2.116) характеристическое уравнение для определения собственных частот сверхзвукового самолета (2.80) и уравнение (2.85) для форм собственных нормированных аэроупругих колебаний сверхзвукового самолета принимают вид
l
Рис. 2.2 Зависимость собственной частоты колебаний самолета от аэродинамической силы
75