Динамика и виброакустика

В представленной статье демонстрируется работа по постановке натурного и численного экспериментов, посвящённых процессу фрезерования сплавов Д16 и Л63. Результатами натурных экспериментов стали зависимости, связывающие параметры шероховатости с параметрами режима фрезерования применительно для сплавов Д16 и Л63. Данные зависимости могут быть использованы при оптимизации технологических процессов, когда требуется назначить такие режимы обработки, которые обеспечат заданную конструктором шероховатость поверхности. Кроме этого, данные зависимости были использованы авторами для модернизации формул по определению эффективного коэффициента концентрации напряжений, что имеет практическую пользу на этапах конструкторско-технологической подготовки производства. Результатом численного эксперимента стали зависимости, позволяющие определять максимальные эквивалентные напряжения, возникающие по режущему участку фрез в процессе обработки исследуемых в данной работе сплавов. Комплексное применение результатов настоящего исследования способно оказать положительный эффект на производстве как при достижении максимального качества продукции, так и при обеспечении экономического развития предприятия, подбирая щадящие обрабатывающий инструмент режимы обработки.

Разработана спекл-интерферометрическая установка для исследования в автоматическом режиме форм и частот колебаний конструкций газотурбинных двигателей  посредством сканирования в заданном диапазоне частот. Для привязки каждого кадра к частоте колебаний объекта сканирование гармоническим сигналом и управление видеопотоком осуществляются с компьютера с помощью одной программы. Результатом работы программы является интерферометрический фильм с информацией о вибрационном состоянии объекта на всех частотах заданного диапазона. Резонансные частоты определяются по статистическому критерию спекл-интерферограмм.
С помощью разработанной установки проведены исследования форм и частот колебаний рабочей лопатки компрессора. Проведено исследование перехода  колебаний лопатки компрессора направляющего аппарата с одной формы на другую при росте частоты возбуждающего сигнала.

Сделан краткий обзор существующих и вновь разработанных методик расчёта момента трения радиальных подшипников узлов качания на примере наиболее массовых отечественных шарнирных рулевых агрегатов ЖРД. Проведён анализ кинематической схемы рулевого привода, ведущим элементом которого является вал рулевой машины ракеты-носителя. Получены аналитические зависимости переменного во времени усилия, приходящего на исполнительный элемент рулевого агрегата, которое в последующем было сопоставлено с аналогичной экспериментальной характеристикой, зарегистрированной при полноразмерном огневом испытании. Приведена аналитическая и графическая зависимость нагрузки на исполнительный элемент в виде временной функции при заданных угловых скоростях перекладки рулевого агрегата, показан порядок преобразования указанного усилия в радиальную нагрузку на подшипник. Определена область применения полученных уточнённых данных при исследовании моментных характеристик низкооборотных радиальных подшипников рулевых агрегатов.

В статье с помощью численного моделирования изучается излучение акустической мощности изотропного турбулентного потока перегретого пара в проточной части запорного углового клапана. Исследование проводится в целях выбора геометрических размеров проточной части углового клапана, при которых для заданной скорости среды в подводящем патрубке будет обеспечиваться условие минимизации мощности акустического излучения в присоединённые трубопроводные магистрали. На определённые параметры проточной части клапана наложены конструктивные ограничения, определяемые как существующей базой комплектующих (сильфоны с ограничением по максимальным допустимым давлению и сжатию), так и требованием по минимальным габаритам клапана (и в частности привода, размеры которого определяются диаметром седла). В рамках исследования за счёт детального численного гидродинамического и акустического моделирования рассмотрена и оценена эффективность различных мероприятий по изменению базовой конструкции клапана, направленных на снижение акустической мощности потока в клапане, как отдельно друг от друга, так и в совокупности. Авторами установлено, что наиболее эффективными из них оказались: изменение высоты подъёма золотника, изменение радиальных размеров кольцевой полости клапана между золотником и втулкой, причём расчётная эффективность мероприятий достигает 11 дБ. Полученные результаты рекомендуются к использованию при доводке запорных клапанов пневмогидравлических систем для снижения генерируемого ими шума.

Для проведения анализа результатов замера параметров неоднородного потока на входе в компрессор разработан метод определения доверительных границ погрешностей этих параметров.  Предложенный метод позволяет определять предельные погрешности полного абсолютного давления в различных точках замера, а также параметров, характеризующих  пульсации и неравномерность потока на входе в компрессор. Отличительной особенностью разработанного метода является возможность учёта как неисключённых систематических, так и случайных погрешностей. Апробирование метода позволило рекомендовать количество замеров атмосферного давления в процессе испытания двигателя на одном режиме. Также удалось установить возможности уменьшения погрешности определения комплексного критерия, оценивающего неоднородность потока, при повышении класса точности средства измерения полного давления в различных точках сечения на входе в компрессор.