Работы автора

Изучаются затухающие вращательные колебания цилиндра, который в головной части снабжен соосным диском, а в хвостовой части имеет стабилизатор. Удлинение цилиндра (отношение длины к диаметру) равно девяти. Цилиндр крепится в рабочей части аэродинамической трубы малых скоростей на проволочной подвеске, содержащей стальные пружины. В положении равновесия ось цилиндра горизонтальна и параллельна вектору скорости набегающего потока. К одной из пружин подвески присоединен полупроводниковый тензопреобразователь, измеряющий во время колебаний зависимость натяжения пружин от времени. Напряжение на выходе тензопреобразователя поступает на РС-осциллограф. Цифровой сигнал осциллографа передается на компьютер. После калибровки прибора определялась частота и амплитуда затухающих вращательных колебаний вокруг горизонтальной оси, проходящей через центр цилиндра и перпендикулярной вектору скорости набегающего потока. Подд ействием воздушного потока увеличивается скорость затухания вращательных колебаний цилиндра. Влияние воздушного потока описывается аналогами вращательных производных, которые в случае плохо обтекаемых тел зависят от амплитуды колебаний угла наклона тела и от амплитуды угловой скорости. Предложена простая модель влияния стабилизатора на вращательные производные.

Изучаются вращательные колебания квадратной призмы, закрепленной на пружинной подвеске в рабочей части аэродинамической трубы малых скоростей. Отношение длины призмы к поперечному размеру равно 2,6. Призма может совершать колебания относительно оси, проходящей через центр призмы и перпендикулярной вектору скорости набегающего потока и продольной оси призмы. Продольная ось призмы в равновесном положении направлена вдоль вектора скорости набегающего потока либо составляет с ней малый угол. Для регистрации колебаний используется акселерометр GY-521 на основе микросхемы МPU 6050, соединенный с отечественным контроллером Piranha UNO, который является аналогом широко распространенного контроллера Arduino UNO. В отсутствие потока вращательные колебания призмы являются затухающими. Если скорость потока больше некоторой величины, возникают колебания с постоянной амплитудой. Амплитуда растет с увеличением скорости набегающего потока. Математическая модель, предложенная для описания вращательных колебаний цилиндра, удовлетворительно работает для описания колебаний призмы.