name: Взаимодействие упругих конструкций с потоком жидкости
keyword_list: пропульсивные качества машущее крыло плавниковый движитель гаситель вибрации выдвижные устройства численные методы динамики вязкой жидкости
abstract: Объект. Взаимодействие упругих конструкций, входящих в состав подводного объекта, с потоком жидкости. Предмет. Вихревая вибрация выдвижных устройств и колебания составного плавникового движителя в потоке жидкости. Цель. Разработка и обоснование математических моделей и методов расчета вибраций выдвижных устройств и колебаний составного плавникового движителя в потоке жидкости. Научная новизна: 1. Впервые разработана математическая модель взаимодействия выдвижных устройств с потоком жидкости, учитывающая влияние промежуточной опорной связи; разработан численный метод решения задачи о вибрации непроникающих выдвижных устройств, который отличается от существующих применением современных методов вычислительной гидродинамики совместно с оригинальными аналитическими соотношениями. 2. Впервые создан расчетный способ количественной оценки эффективности гидродинамического гасителя вибрации. 3. Разработан численный метод определения гидродинамических и пропульсивных характеристик составного плавникового движителя, отличающийся от известных тем, что уравнения движения машущих элементов и уравнения динамики вязкой жидкости решаются в сопряженной постановке. 4. Разработана математическая модель движения составного плавникового движителя, отличающаяся от существующих применением линеаризованных уравнений движения системы машущих элементов, полученных с помощью подхода Виттенбурга, а также учетом влияния гидродинамических сил. Методы: методы и положения механики сплошной среды; методы и положения теории упругости и механики деформируемого твердого тела; методы и принципы вычислительной гидродинамики и пространственно-временной дискретизации расчетной области в качестве аппарата математического моделирования. Теоретическая значимость. 1. Разработаны аналитические соотношения, описывающие взаимодействие выдвижных устройств непроникающего типа с потоком жидкости и учитывающие влияние промежуточной опоры. 2. На основе анализа результатов моделирования работы гасителя вибраций гидродинамического типа был определен диапазон значений относительной скорости стабилизирующей струи, соответствующий эффективным режимам работы гасителя. 3. Получены физически обоснованные оценки значений гидродинамических характеристик колеблющегося в потоке жидкости машущего элемента, а также зависимости гидродинамических и пропульсивных характеристик составного плавникового движителя от частоты колебаний ведущего элемента. 4. Получены критические значения конструктивных параметров составного плавникового движителя, при которых наблюдается потеря устойчивости движения механической системы. Практическая значимость. 1. Разработаны математическая модель и метод численного решения задачи о взаимодействии с потоком жидкости выдвижных устройств, что позволяет проводить дальнейшие исследования влияния вихревой вибрации на данный класс упругих конструкций; разработан комплекс программ, позволяющий оперативно определять характеристики вихревой вибрации выдвижных устройств. 2. Предложена конструктивная схема гидродинамического гасителя вибраций выдвижных устройств, позволяющего значительно уменьшить максимальные значения основных характеристик вибрации и, тем самым, улучшить эксплуатационные характеристики выдвижных устройств и подводного объекта в целом. 3. Разработанный численный метод позволяет расчетным образом определять гидродинамические и пропульсивные характеристики составного плавникового движителя на ранних стадиях проектирования, что дает возможность значительно ускорить процесс разработки движительного комплекса и снизить его стоимость. 4. Моделирование различных режимов работы составного плавникового движителя позволяет обоснованно выбирать его конструктивные параметры таким образом, чтобы обеспечить достижение требуемых значений пропульсивных характеристик. Область применения. Результаты диссертационного исследования внедрены в проектно-конструкторскую деятельность АО «Центральное конструкторское бюро морской техники «Рубин», что подтверждается актами о внедрении.
chairman_dissertation_council.name: Сергей
chairman_dissertation_council.surname: Бачевский
chairman_dissertation_council.patronymic: Викторович
chairman_dissertation_council.position: и.о. проректора по развитию
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: L-3847-2016
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7801400299
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Василий
organization_supervisor.surname: Елагин
organization_supervisor.patronymic: Сергеевич
organization_supervisor.position: Директор НИИ ТС
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 30.19.33
rubrics.name: Стержни и стержневые системы
rubrics.code: 30.15.27
rubrics.name: Колебания механических систем
rubrics.code: 30.51.39
rubrics.name: Аэрогидроупругость
oecds.code: 02.03.PU
oecds.name: MECHANICS
oecds.code: 01.07.RO
oecds.name: MULTIDISCIPLINARY SCIENCES
speciality_codes.name: Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
speciality_codes.code: 1.2.2.
supervisors.fio: Сухоруков Андрей Львович
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Кустова Елена Владимировна
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Механика жидкости, газа и плазмы
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Родионов Александр Александрович
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Теория корабля и строительная механика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: СПБГУТ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА"
protection_organization.ogrn: 1027809197635
protection_organization.supervisor_name: СЕРГЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: БАЧЕВСКИЙ
protection_organization.supervisor_patronymic: ВИКТОРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: БГТУ "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова"
author_organization.ogrn: 1027810328721
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения