Российская Академия Наук
Отделение энергетики, машиностроения
механики и процессов управления
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт машиноведения
им. А.А. Благонравова
Российской академии наук
Теория виброударных систем в настоящее время стала равноправным разделом теории нелинейных колебаний и волн. Важной особенностью теории виброударных систем оказывается её реальная востребованность при проведении инженерного анализа сложных машиностроительных конструкций, а также научно обоснованного проектирования многих типов машин, механизмов и аппаратуры. При этом приходится отказываться от предположений о малом числе степеней свободы систем и простых видов ограничителей хода, с которыми соударяются элементы изучаемых конструкций.
Дальнейшим расширением теории явились описания постановок и разработка методов решения достаточно общих задач, моделирующих динамику машинных агрегатов и конструкций при помощи так называемых одномерных моделей сильно нелинейных сплошных сред сложной структуры. Рассмотрены также и 2D -аналоги таких сред. Введены понятия и модели, необходимые при рассмотрении конкретных конструкций. При этом развита теория сильно нелинейных виброводов, модели которых содержат несущий элемент и присоединенное оборудование. Показано, что использование моделей данного типа дает возможность аналитически описать сложные машинные конструкции и обнаружить ранее не описанные сильно нелинейные эффекты. Проведено моделирование и разработка методов анализа конструкций, содержащих 2D (и высокоразмерные) виброударные системы простой и сложной структуры, генерирующие резонансные виброударные процессы в дискретных или гибридных системах простой и сложной структуры. Построена теория многомерных механических фильтров и рассмотрены процессы фильтрации резонансных виброударных процессов. Дано достаточно полное описание широкополосных многомерных случайных виброударных процессов, описаны динамические эффекты, проявляющиеся во всех моделях подобных систем. Получены новые результаты математической теории виброударных систем, основанной на принципах частотно-временного анализа и современных положениях нелинейной механики.
Получены результаты, позволяющие строить эффективные расчетные схемы виброударных систем при отказе от ньютоновской концепции удара.
В виброударных системах с распределенными ударными элементами обнаружено явление образования трапециевидных стоячих волн при наличии как протяженных, так и точечных ограничителей. На фотографии показаны полученные в стробоскопическом освещении конфигурации такой волны при колебаниях струны, соударяющейся с точечным и тавровым ограничителями.