Материал: Нестационарные аэродинамические силы и аэроупругие колебания самолета. Пентюхов В.И., Будник А.П

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

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

Источник: https://studfile.net/preview/16565659/