Вертолеты. Расчет и проектирование. Том 2. Колебания и динамическая прочность

Автор(ы):Миль М. Л.,Некрасов А. В., Браверман А. С., Гродко Л. Н., Лейканд М. А.
18.06.2025
Год изд.:1967
Описание: В настоящей второй книге изложены некоторые вопросы теории колебаний и методы расчета напряжений, возникающих при этих колебаниях в конструкции вертолета в полете и, в частности, в лопасти несущего винта. Приводятся методы расчета ресурса конструкции, а также методы расчета вибраций вертолета, позволяющие определить амплитуды этих вибраций и сопоставить их с нормами комфорта. При этом впервые в отечественной литературе рассмотрена задача о совместных колебаниях несущего винта и фюзеляжа. Подробно изложена теория самовозбуждающихся колебаний особого типа, носящих название «земной резонанс». Рассмотрены особенности возникновения таких колебаний у вертолета на земле, во время взлета и посадки с пробегом и в условиях полета. В отдельной главе рассмотрены особые, мало освещенные в общей литературе, случаи расчета подшипников, работающих в специфических условиях качательного движения. Здесь же изложена теория и метод расчета нового типа упорных подшипников повышенной грузоподъемности, а также подшипников, воспринимающих комбинированные нагрузки. Книга предназначена для инженеров конструкторских бюро, научных работников, аспирантов и преподавателей высших учебных заведений. Она может быть полезна инженерам вертолетостроительных заводов и студентам при углубленном изучении колебаний и динамической прочности вертолетов. Некоторые разделы книги будут полезны также летному и техническому составу вертолетных авиационных подразделений.
Оглавление:
Вертолеты. Расчет и проектирование. Том 2. Колебания и динамическая прочность — обложка книги. Обложка книги.
Предисловие [3]
Введение [5]
Глава 1. Упругие колебания и прочность лопасти [15]
  §1. Задачи расчета. Основные допущения и вывод дифференциальных уравнений изгибных деформаций лопасти [16]
    1. Конечная цель расчета упругих колебаний лопасти [16]
    2. Расчет лопасти на прочность [17]
    3. Режимы полета, опасные для усталостной прочности конструкции [18]
    4. Допущение о равномерном поле индуктивных скоростей [18]
    5. Допущения, используемые при расчете аэродинамических нагрузок на профиль лопасти [19]
    6. О связи деформаций при изгибе в двух взаимно перпендикулярных направлениях и принимаемых в связи с этим допущениях в расчетах [20]
    7. Об учете крутильных деформаций лопасти при расчете изгибных колебаний [21]
    8. Два этапа расчетов при проектировании лопасти: расчет частот собственных колебаний и расчет напряжений [21]
    9. Идеализированные модели лопасти, применяемые в расчете [22]
    10. Вывод дифференциального уравнения изгиба лопасти в поле центробежных сил при колебаниях в плоскости взмаха [23]
    11. Дифференциальное уравнение изгиба лопасти в плоскости вращения несущего винта [24]
  §2. Свободные колебания лопасти невращающегося винта [25]
    1. Метод расчета, приводящий к решению интегрального уравнения колебаний лопасти [25]
    2. Расчет форм и частот собственных колебаний модели лопасти с дискретно распределенными параметрами [26]
    3. Условие ортогональности и вычисление последующих тонов собственных колебании [28]
    4. Особенности расчета частот и форм собственных колебаний шарнирно заделанной лопасти [29]
    5. Расчет форм и частот собственных колебаний лопасти как свободной балки [30]
  §3. Приближенный метод определения частот собственных колебаний лопасти в поле центробежных сил [30]
    1. Применение метода Б.Г. Галеркина для определения частот собственных колебаний лопасти [30]
    2. Резонансная диаграмма колебаний лопасти [32]
    3. Выбор параметров лопасти для исключения резонансов при колебаниях в плоскости взмаха [32]
    4. Выбор параметров лопасти для исключения резонансов в плоскости вращения [35]
  §4. Расчет форм и частот собственных колебаний лопасти в поле центробежных сил [37]
    1. О целях и задачах расчета [37]
    2. Пределы применимости методов расчета, сводящихся к решению интегрального уравнения колебаний лопасти [37]
    3. О возможных методах расчета свободных колебаний лопасти в поле центробежных сил [39]
    4. Метод трех моментов для расчета форм и частот собственных колебаний лопасти в поле центробежных сил [40]
    5. Определение изгибающих моментов по известным силам [45]
    6. Определение перемещений по известным изгибающим моментам [47]
    7. Случай жестко закрепленной в комле лопасти [49]
    8. Возможные упрощения при расчете коэффициентов [49]
    9. Некоторые результаты расчета форм и частот собственных колебаний лопасти [50]
  §5. Крутильные колебания лопасти [56]
    1. Задачи, решаемые при расчете крутильных колебаний [56]
    2. Дифференциальное уравнение крутильных колебаний лопасти [57]
    3. Определение форм и частот собственных колебаний лопасти на кручение [58]
    4. Определение форм и частот собственных колебаний несущего винта в целом [62]
  §6. Совместные изгибно-крутильные колебания лопасти [63]
    1. О связи между изгибными и крутильными колебаниями [63]
    2. Методика расчета совместных колебаний [64]
    3. Влияние связи между изгибом и кручением на частоту собственных колебаний [68]
  §7. Вынужденные колебания лопасти [73]
    1. Применение метода Б.Г. Галеркина для расчета деформаций лопасти. Определение статических деформаций лопасти [73]
    2. Определение деформаций лопасти при периодическом приложении внешней нагрузки [75]
    3. Упрощенный подход к расчету вынужденных колебаний лопасти [76]
    4. Амплитудная диаграмма колебаний лопасти [79]
    5. Расчет колебаний в случае, когда фаза приложения внешней нагрузки переменна по длине лопасти [79]
    6. Аэродинамическая нагрузка на жесткую лопасть [80]
    7. Определение коэффициентов махового движения лопасти [84]
    8. Упрощенный расчет упругих колебаний лопасти [87]
  §8. Расчет изгибных напряжений в лопасти на малых и средних скоростях полета [90]
    1. Особенности, отличающие режимы полета на малых и средних скоростях [90]
    2. О методе расчета напряжений [91]
    3. О допущениях при определении индуктивных скоростей [91]
    4. Расчетные формулы для определения поля индуктивных скоростей [93]
    5. Преобразования расчетных формул в частных случаях [95]
    6. Численное определение величин интегралов J(-Рт) и J(=Рт) [96]
    7. Допущения, принятые при определении аэродинамических сил [99]
    8. Расчетные формулы [100]
    9. О переходе к эквивалентному несущему винту [103]
    10. Основные допущения, используемые при расчете изгибных напряжений [103]
    11. Дифференциальное уравнение колебаний лопасти и его решение [104]
    12. Определение коэффициентов левой части уравнений табл. 1.8 [104]
    13. Определение коэффициентов правой части уравнений табл. 1.8. [107]
    14. Система уравнений после подстановки формул (8.34) и (8.38) [108]
    15. Общая схема расчета [108]
    16. Определение коэффициентов деформаций [109]
    17. Программа расчета [111]
    18. Сравнение расчета с экспериментом на малой скорости полета [113]
    19. Сравнение расчета с экспериментом на средних скоростях полета [115]
    20. Возможные пути дальнейшего уточнения результатов расчета [116]
  §9. Расчет изгибных напряжений в лопасти с учетом нелинейной зависимости аэродинамических коэффициентов от угла атаки профиля и числа М [118]
    1. Рассматриваемые режимы полета [118]
    2. Определение аэродинамических нагрузок [118]
    3. Метод расчета лопасти как системы, движение которой связано заданными заранее формами колебаний [120]
    4. Расчетные формулы для модели лопасти с дискретными параметрами [123]
    5. Об учете переменного поля индуктивных скоростей [124]
    6. Особенности численного интегрирования дифференциальных уравнений упругих колебаний лопасти [125]
    7. Способ численного интегрирования, предложенный Л.Н. Гродко и О.П. Баховым [133]
    8. Последовательность операций при выполнении расчета и практическая оценка различных шагов интегрирования [133]
    9. Сравнение результатов расчета по методу численного интегрирования с методом расчета по гармоникам [136]
    10. Некоторые результаты расчетов [136]
  §10. Расчет изгибных колебаний с непосредственным определением траекторий движения точек лопасти [142]
    1. Сущность метода расчета [142]
    2. Определение упругих сил, приложенных к рассматриваемой точке лопасти со стороны смежных участков [143]
    3. Особенности численного интегрирования уравнений [10.1) [146]
    4. Уравнения движения при рассмотрении многошарнирной членистой модели лопасти [148]
    5. Последовательность операций при расчете упругих колебаний методом численного интегрирования [151]
    6. Метод расчета с обратным порядком определения переменных при численном интегрировании [152]
    7. Сравнительная оценка различных методов расчета изгибных колебаний лопасти [155]
  §11. Усталостная прочность и ресурс лопасти [158]
    1. Испытания конструкции для определения ее ресурса [158]
    2. Рассеяние характеристик выносливости при усталостных испытаниях [158]
    3. Основные характеристики усталостной прочности конструкции [160]
    4. Напряжения действующие в конструкции лопасти в полете [163]
    5. Гипотеза линейного суммирования повреждаемостей и средняя эквивалентная амплитуда переменных напряжений [164]
    6. Разброс амплитуд переменных напряжений на заданном режиме полета [168]
    7. Метод расчета ресурса с использованием коэффициента надежности [169]
    8. Метод А.Ф. Селихова для подсчета необходимого запаса надежности по числу циклов nN [172]
    9. Об определении SlgN с заданной доверительной вероятностью [176]
    10. Разброс в уровнях нагружения различных экземпляров конструкции и запас надежности по амплитуде переменных напряжений no [177]
    11. Метод определения запаса надежности no, предложенный А.Ф. Селиховым [182]
    12. Пример расчета ресурса [185]
    13. Возможные пути определения минимального предела выносливости конструкции [188]
    14. Преимущества и недостатки различных подходов при определении необходимых запасов надежности и примерная оценка их точности [191]
    15. Требования к прочности лопасти при выборе ее конструкции [192]
    16. Прочность лопасти со стальным трубчатым лонжероном [193]
    17. Прочность лопасти с дуралюминовым лонжероном [197]
    18. Влияние условий эксплуатации на усталостную прочность лонжеронов [198]
Глава 2. Вибрации вертолета [200]
  §1. О силах, вызывающих вибрации вертолета [200]
    1. Частоты возбуждения [200]
    2. Зависимость спектра частот возбуждающих сил от гармонического состава колебаний лопасти [203]
  §2. Колебания изгиба фюзеляжа как упругой балки [212]
    1. Расчет вынужденных колебаний упругой балки методом разложения по собственным формам [212]
    2. Динамическая жесткость балки. Резонанс и антирезонанс [217]
    3. Применение метода динамической жесткости к расчету колебаний вертолета поперечной схемы [220]
    4. Метод добавочной массы [223]
    5. Влияние демпфирующих сил. Колебания при резонансе [224]
  §3. Расчет вибраций с учетом особенностей фюзеляжа [228]
    1. Особенности фюзеляжа. Поперечные и вертикальные колебания [228]
    2. Расчет колебаний фюзеляжа в плоскости симметрии методом остатка [231]
    3. Учет влияния деформаций сдвига [238]
  §4. О совместных колебаниях системы фюзеляж - несущий винт [239]
    1. О колебаниях системы фюзеляж - несущий винт [239]
    2. Расчет частот собственных колебаний лопастей винта в плоскости вращения с учетом упругости вала винта и его крепления к фюзеляжу [242]
Глава 3. Земной резонанс [251]
  §1. Устойчивость винта на упругом основании [252]
    1. Постановка задачи и уравнения движения [252]
    2. Анализ устойчивости и основные результаты [256]
    3. Физическая картина поведения винта при земном резонансе [267]
    4. Винт на изотропном упругом основании [271]
  §2. Поперечные колебания одновинтового вертолета [273]
    1. Предварительные замечания [273]
    2. Боковая и угловая жесткости шасси. Центр жесткости [274]
    3. Собственные поперечные колебания вертолета [277]
    4. Определение коэффициентов демпфирования [279]
    5. Совместное действие системы амортизационная стойка - пневматик [281]
    6. Приведение задачи к расчету винта на упругом основании [284]
    7. Анализ результатов расчета земного резонанса [285]
  §3. Характеристики демпфирования шасси и лопасти. Их влияние на земной резонанс [286]
    1. Определение коэффициента демпфирования амортизатора шасси [286]
    2. Эффект запирания амортизатора вследствие трения в уплотнениях и автоколебания вертолета [288]
    3. Характеристики демпферов лопасти и их анализ [292]
    4. Влияние махового движения винта на земной резонанс [294]
  §4. Земной резонанс вертолета на пробеге [298]
    1. Жесткость и демпфирование пневматика при качении [298]
    2. Расчет земного резонанса и его результаты [303]
    3. О земном резонансе с отрывом пневматиков от поверхности земли [305]
  §5. Земной резонанс вертолетов других схем [307]
    1. Общие замечания [307]
    2. Расчет поперечных собственных колебаний с учетом трех степеней свободы [307]
    3. Расчет собственных колебаний вертолета в плоскости симметрии [продольные колебания) [313]
    4. Приведение задачи к расчету винта на упругом основании [318]
    5. Самовозбуждающиеся колебания в полете вертолета с упругим фюзеляжем [319]
  §6. Выбор основных параметров шасси и демпферов лопастей. Рекомендации по проектированию [321]
    1. Выбор характеристик демпфера лопасти [322]
    2. Винт с межлопастными упругими элементами и демпферами [325]
    3. Выбор характеристик жесткости и демпфирования шасси [327]
    4. Некоторые рекомендации по конструированию шасси [330]
Глава 4. Теоретические основы расчета подшипников основных агрегатов вертолета [332]
  §1. Уравнения статического равновесия радиальных и радиально-упорных шарикоподшипников при комбинированной нагрузке [333]
  §2. Расчет радиальных и радиально-упорных шарикоподшипников при комбинированных нагрузках в случае отсутствия взаимного перекоса колец [339]
    1. Давления на шарики [339]
    2. Приведенные нагрузки [345]
    3. Статистическая теория динамической грузоподъемности [347]
    4. Влияние осевой нагрузки на работоспособность подшипников [353]
    5. Приближенные решения уравнений (2.1) и (2.2) [356]
    6. Относительные смещения колец [361]
  §3. Некоторые задачи расчета радиально-упорных шарикоподшипников с учетом перекоса их колец под нагрузкой [362]
    1. Основные соотношения [362]
    2. Случай «чистого» момента [366]
    3. Совместное действие момента и осевой силы [370]
    4. Предельные зависимости для малых нагрузок [372]
    5. Распределение нагрузки между рядами шариков двухрядных радиально-упорных шарикоподшипников [377]
    6. Примеры расчета [379]
  §4. Расчет конических роликоподшипников при комбинированных нагрузках [381]
    1. Расчет однорядных конических роликоподшипников [381]
    2. Некоторые замечания к расчету подшипниковых узлов, состоящих из двух конических роликоподшипников [385]
  §5. Расчет подшипников, работающих при качательном движении [388]
    1. Особенности механизма износа подшипников качения в условиях качательного движения [389]
    2. Смазка высоконагруженных колеблющихся подшипников при малых амплитудах колебаний [390]
    3. Расчет подшипников втулок несущих и рулевых винтов [395]
    4. Расчет подшипников автоматов перекоса и механизмов управления [403]
  §6. Теория и выбор основных параметров упорных подшипников с «повернутыми» роликами [406]
    1. Определение времени Тс [406]
    2. Выбор углов наклона гнезд сепаратора [411]
    3. Потери на трение [414]
    4. Дополнительные соображения об оптимальной конструкции упорных подшипников с «повернутыми» роликами [415]
    5. Пример расчета упорного подшипника с «повернутыми» роликами [417]
Литература [418]
Формат: djvu + ocr
Размер:54800557 байт
Язык:РУС
Рейтинг: 84 Рейтинг
Открыть: Ссылка (RU)