Гидродинамические эффекты при нестационарном взаимодействии упругих структур со свободной поверхностью жидкости тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.05, доктор физико-математических наук Хабахпашева, Татьяна Ивановна
- Специальность ВАК РФ01.02.05
- Количество страниц 294
Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Хабахпашева, Татьяна Ивановна
Введение
Глава 1. Гидроупругое поведение плавающих пластин.
1.1 Введение.
1.2 Постановка задачи и основные предположения
1.3 Сведение гидродинамической части задачи к интегральному уравнению
1.4 Метод решения задачи
1.5 Гидроупругие колебания пластины со свободными кромками
1.6 Гидроупругие колебания пластины со свободными кромками при наличии трещины
1.7 Гидроупругие колебания составной пластины со свободными кромками
1.8 Колебания пластины, передняя кромка которой упруго соединена с дном
1.9 Дифракция волн на плавающей пластине
1.10 Построение точных решений в задаче о плавающей пластине
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Механика жидкости, газа и плазмы», 01.02.05 шифр ВАК
Задачи гидродинамики и гидроупругости высокоскоростного движения в воде1999 год, доктор технических наук Васин, Анатолий Дмитриевич
Рассеяние изгибно-гравитационных волн на сосредоточенных препятствиях в плавающей пластине2010 год, кандидат физико-математических наук Жучкова, Марина Геннадьевна
Гидроупругость конструкций скоростных и высокоскоростных судов2006 год, доктор технических наук Крыжевич, Геннадий Брониславович
Нестационарные задачи механики неоднородных тел1998 год, доктор технических наук Алоян, Роберт Мишаевич
Методология исследования динамических свойств сложных упругих и гидроупругих систем2000 год, доктор технических наук Григорьев, Валерий Георгиевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Гидродинамические эффекты при нестационарном взаимодействии упругих структур со свободной поверхностью жидкости»
2.2 Постановка задачи об ударе упругой пластиной .81
2.3 Задача об ударе в край пластины .86
2.4 Задача об ударе в произвольную точку пластины .105
2.5 Задача об ударе с образованием каверны .110
2.6 Погружение упругой пластины.115
2.7 Образование высоких мод колебаний пластины .128
2.8 Энергетические характеристики процесса удара .131
2.9 Оценка максимальных напряжений .136
2.10 Удар пластины с упруго закрепленными концами .141
2.11 Удар пластиной с трещиной по свободной поверхности жидкости .149
2.12 Удар клином с упругими стенками по свободной поверхности жидкости .155
2.13 Заключение .166
Глава 3. Удар упругой цилиндрической оболочкой по тонкому слою жидкости .169
3.1 Постановка задачи и основные предположения .171
3.2 Упругие колебания оболочки .173
3.3 Течение жидкости под оболочкой .174
3.4 Течение жидкости в области зарождения струй и условия сопряжения течений .175
3.5 Метод нормальных мод .177
3.6 Численные результаты и их обсуждение .179
3.7 Заключение.190
Глава 4. Удар сжимаемой жидкостью по упругой пластине .191
4.1 Удар по границе сжимаемой двухслойной жидкости .197
4.2 Удар струей сжимаемой жидкости по упругой пластине.218
4.3 Влияние сжимаемости жидкости, структурного демпфирования и формы струи при ударе по упругой пластине .247
4.4 Удар частично аэрированной струей по пластине с ребрами жесткости .257
4.5 Заключение.270
Заключение.273
Список литературы.276
ВВЕДЕНИЕ
Поведение упругих тел при их нестационарном взаимодействии с жидкостью на протяжении многих лет активно изучается во всем мире, поскольку оно тесно связано с задачами на прочность в судостроении и авиастроении (аварийная посадка самолета на воду), корабельной гидродинамике, а также с задачами, возникающими при построении сложных гидротехнических сооружений, (например, больших плавающих платформ - посадочных полос и нефтяных платформ). Интерес к этим задачам обусловлен также тем, что размеры судов и самолетов растут, а их стенки становятся все более тонкими, следовательно, сами конструкции - более гибкими. Поэтому именно упругие реакции становятся определяющими при эксплуатации, определении износа и времени жизни инженерных конструкций.
Нестационарные задачи гидроупругости исследовались в течение последних лет с целью создания математических моделей взаимодействия упругих пластин и оболочек с жидкостью, а также методов определения нестационарного напряженного состояния упругих конструкций, находящихся в полном или частичном контакте с жидкостью. Наиболее важным моментом для получения корректных результатов при этом является совместное решение задач об упругом поведении тела и движении жидкости.
Выделяются два основных класса задач нестационарной гидроупругости: (1) задачи с неизменяющейся со временем областью контакта между упругим телом и жидкостью, (2) задачи с переменной и заранее неизвестной областью контакта, такие, например, как задачи об ударе и проникании упругих тел в воду.
К первому классу относится задача о колебаниях упругой пластины на поверхности жидкости под действием падающей волны или заданной внешней нагрузки. Ей посвящена первая глава диссертации.
Поведение больших плавающих пластин на волнах особенно активно изучается на протяжении последних пятнадцати лет в связи с планами построения больших плавучих сооружений, таких как плавающие аэродромы или города (см. например Proc. Int. Workshop VLFS, Япония 1996; Proc.
Int. Conf. Hydroelasticity in Marine Technology, Япония 1998, Китай 2006, Великобритания 2009; Kasiwagi 2000). Ранее задача об изгибно-гравита-ционных колебаниях пластин рассматривалась в связи с исследованием поведения ледового покрова (Meylan, Squire 1993, 1994; Букатов, Завьялов 1995). Эти исследования продолжаются и в настоящее время, при этом изучается поведение пластин и ледового покрова под действием нестационарной внешней нагрузки, используются усложненные модели, учитывающие топографию дна и различную форму пластины или систем пластин (Стурова 2003, 2006; Peter, Meylan 2006; Peter, Meylan k Linton 2006; Adrianov, Hermans 2005 и многие другие). Кроме того в множество расчетов проведено в рамках прямого численного моделирования (см. например Adrianov, Hermans 2002, 2003; Hermans 2003, 2004; Kashiwagi 1998; Porter, Porter 2004; Takagi 2002; Zilman, Miloh 2000).
Планируемые размеры плавающих платформ очень велики, поэтому их относительная изгибная жесткость мала, что ведет к существенным колебаниям конструкций под действием поверхностных волн. Кроме того, огромные размеры плавающих конструкций существенно затрудняют выполнение критериев подобия при проведении экспериментальных исследований. В такой ситуации результаты теоретического и численного моделирования представляются более надежными.
Большие плавучие сооружения как правило имеют форму пластины, вытянутой в одном направлении, что позволяет использовать для их описания двумерную постановку. Такая упрощенная постановка задачи предоставляет возможность получить полу-аналитические результаты с упрощенным счетом и на основе этих результатов объяснить особенности гидроупругих колебаний рассматриваемых пластин.
Для пластин конечной длины в двумерной постановке было предложено несколько алгоритмов (Chong Wu et al. 1995; Стурова 1999; Коробкин 2000; Хабахпашева 2000; Ткачева 2003). В работах Chong Wu et al (1995) и Коробкина (2000) использовался метод нормальных мод, в рамках которого прогиб пластины представляется в виде разложения по формам ее свободных колебаний в пустоте. В этом случае взаимодействие пластины с жидкостью описывается с помощью присоединенных масс, определяемых отдельно для каждой моды колебаний. Элементы матрицы присоединенных масс определялись из гидродинамической части задачи методом декомпозиции области течения в работе СНопд Ши еЬ а1. (1995), а в статье Коробкина (2000) они вычислены явно. Метод декомпозиции области течения использован также для решения этой и более общей задачи о косом набегании поверхностной волны на пластину (Стурова 1999). Методом Винера-Хопфа решение задачи о плавающей пластине без учета ее инерционных свойств было сведено к бесконечной системе дифференциальных уравнений, допускающих редукцию (Ткачева 2001, 2003).
В работе Хабахпашевой (2000) был предложен метод решения, при котором упругие и гидродинамические характеристики разлагаются по различным базисным функциям: гидродинамическое давление представляется в виде ряда Фурье, а прогиб пластины ищется в виде разложения по функциям, соответствующим «отклику» пластины на давление, заданное тригонометрическими функциями. Преимуществом этого метода является возможность точного удовлетворения граничных условий на кромках и/или в особых точках пластины, и, в тоже время, использование разложения для гидродинамической части задачи, неизменного для произвольных условий закрепления пластины.
Решения, построенные с помощью перечисленных алгоритмов, сравнивались как друг с другом, так и с известными экспериментальными данными Скопд Ши еЬ а1. (1995) с целью проверки их точности. Кроме того, исследовалась сходимость каждого численного алгоритма. Однако сравнение между собой результатов, полученных различными методами, не позволяет определить, какой из алгоритмов лучше. Если результаты различаются, то неясно, какие из них точнее. В работе Коробкина и Хабахпашевой (2007) обратным методом построены точные тестовые решения для задачи о плавающей пластине. В рамках этого метода распределение гидродинамического давления вдоль пластины предполагается заданным, а соответствующая форма границы жидкости определяется из решения гидродинамической части исходной задачи. Отождествляя прогиб пластины с формой поверхности жидкости в той области, где гидродинамическое давление отлично от атмосферного, и используя уравнение движения пластины, можно восстановить распределение внешней нагрузки вдоль пластины. Соответствующее решение может быть получено с любой наперед заданной степенью точности и использовано для тестирования численных алгоритмов.
Показано, что численный алгоритм автора (Хабахпашева 2000) с хорошей точностью предсказывает значения амплитуд колебаний пластины, распределения изгибающих моментов и гидродинамического давления для широкого диапазона частот. Полученные соотношения были применены для тестирования различных численных алгоритмов решения этой задачи и позволили выявить области применимости каждого из использованных ранее алгоритмов. Оказалось, что методы, предложенные Коробкиным (2000) и Ткачевой (2001) позволяют производить расчеты с высокой точностью для всех рассматриваемых частот внешней нагрузки, тогда как метод Стуровой (1999) неприменим для высоких частот падающей волны.
Исследована дифракция поверхностных волн на пластине и указана связь коэффициентов прохождения-отражения с параметрами колебаний пластины (Хабахпашева 2003). Если в указанных выше работах основной целью было построение методов, позволяющих получать распределения прогибов и напряжений в плавающей пластине, то целью этого исследования было выявление связи значений прогибов и напряжений пластины с параметрами прошедшей и отраженной поверхностных волн. Показано, что колебания пластины максимальны, если максимален коэффициент прохождения волн. При этом длина пластины кратна полудлине прошедшей в пластину изгибно-гравитационной волны (с учетом краевых эффектов). В свою очередь, длина изгибно-гравитационной волны связана с длиной падающей волны известным аналитическим соотношением. Поэтому выбор параметров (размеров пластины, её конструкцию), приводящих к минимальным (или максимальным) колебаниям плавающей пластины, можно оптимизировать ещё до проведения точных и дорогостоящих расчетов по более сложным моделям.
Особенности эксплуатации больших плавающих платформ накладывают строгие ограничения на предельно допустимые амплитуды колебаний конструкции и испытываемые ею нагрузки. Так, например, в случае установки навигационных приборов на плавающую взлетно-посадочную полосу, отклонение положения датчиков от вертикали не должно превышать доли градуса. Различными авторами было предложено несколько подходов к снижению колебаний. Так в работах Nagata et al (1998) и Seto, Ochi (1998), численно изучалось движение плавающей платформы при наличии волногасителя (волнореза), размещенного перед платформой. Было показано, что волнорезы эффективно снижают отклик платформы на длинные волны, тогда как для коротких волн этот эффект менее заметен. Идея заслонить (защитить) платформу с помощью волнореза ясна и практична. Однако построенные на дне волнорезы могут оказывать отрицательное влияние на окружающую природную среду. Другой пусть снижения колебаний пластины предложен в работе Yago et.al. (1997). Он заключается в присоединении к фронтальной стороне платформы волноотражателя - вертикальной погруженной в жидкость пластины, глубина погружения которой приблизительно в три раза меньше глубины жидкости или набора вертикальных колонн, погруженных в жидкость, также выполняющих роль отражателя волн. Эксперименты показали, что отражатели волн такого типа уменьшают колебания основной платформы в случае коротких падающих волн, однако на длинные падающие волны присоединенные структуры не оказывают большого влияния. Оба эти подхода (Seto, Ochi 1998, Yago et al 1997) основаны на идее защиты плавающей платформы посредством абсорбции части волновой энергии добавочной структурой.
Для тестирования возможных подходов уменьшения упругого отклика плавающей платформы на поверхностные волны развито и проведено множество прямых численных методов. Трехмерная задача об определении отклика прямоугольной плавающей платформы на волнение жидкости рассматривалась, например, в работах Kashiwagi (1998) и Kim, Ertekin (1998). Сложность трехмерных методов и громоздкость их численной реализации не позволяют использовать трехмерные модели на стадии проектирования, тогда как исследование двумерной задачи дает возможность предсказывать основные особенности и характеристики процесса. Если эффект отчетливо выражен в простейшей модели, то можно ожидать, что он проявится и в более сложных точных моделях.
В работах Хабахпашевой (2001) и КкаЬаккравкеьа, КогоЬЫп (2001) в рамках двумерной линейной теории предложены два подхода к снижению прогибов плавающей пластины.
Первый подход основан на концепции «поглотителя колебаний», хорошо известного в ряде инженерных приложений, например во вращающихся частях машин (см, например, БкаЬапа (1996), глава 6), где рассмотрен «погло-титель колебаний» с одной степенью свободы. Суть этого подхода состоит в преобразовании системы с одной степенью свободы в систему с двумя степенями свободы механическим присоединением к телу, колебания которого нужно погасить, дополнительной системы «пружина - масса». Параметры этой добавочной системы можно выбрать таким образом, что колебания основной системы существенно снижаются, всё движение передается вспомогательной массе, а основное тело практически покоится.
Хотя плавающая упругая пластина значительно более сложный объект, чем свободно колеблющееся тело, оказалось, что за счет присоединения перед основной упругой пластиной дополнительной пластины меньшего размера амплитуду деформаций основной пластины можно уменьшить на 35%. Упругие характеристики и размер этой добавочной пластины должны подбираться с учетом частоты падающей поверхностной волны. Проведенные вычисления предсказывают эффект снижения амплитуд колебаний основной пластины за счет дополнительной, однако, поскольку даже в двумерной постановке задача об упругой плавающей пластине является достаточно сложной, невозможно получить простую формулу для оптимальных характеристик добавочной пластины.
Второй метод состоит в упругом соединении переднего края пластины с дном. Показано, что за счет подбора жесткости пружины для каждой данной частоты падающей волны можно практически полностью погасить колебания в основной части пластины (за исключением передней кромки).
Оба метода ведут к исследованию связных задач гидроупругости, при этом задачи имеют сходную математическую постановку и решаются общим методом, который впервые был предложен в работе Хабахпашевой (2000) для решения задачи об однородной плавающей пластине. Он применен к решению задач дифракции волн на составной пластине (КНаЬакНра-зНеьа, КогоЪЫп 2002), на пластине ослабленной трещиной [КкаЪаккразкеуа 2004) и к задаче о пластине, передняя кромка которой упруго связана с дном (КкаЬаккравкеуа 2005).
Большие плавающие сооружения понтонного типа могут быть повреждены вследствии периодических волновых нагрузок. Кроме того, как и все реальные конструкции они изначально содержат малые дефекты (трещины, каверны и инородные включения), которые при взаимодействии с жидкостью абсорбируют часть энергии волн, и могут расти со временем. В диссертационной работе дан анализ гидроупругого поведения пластины, ослабленной трещиной, плавающей на поверхности жидкости конечной глубины под действием набегающей поверхностной волны (КкаЪакНразкеуа 2004).
Для моделирования пластины с трещиной использован метод сращиваемых асимптотических разложений. В соответствии с этим методом пластина разбивается на «внутренюю» область, которая содержит трещину, и «внешнюю», в которой изменением напряжений по толщине пластины можно пренебречь. Размер «внутренней» области сравним с толщиной пластины. В этой области напряжения меняются как вдоль пластины так и поперек нее. Уменьшение жесткости пластины, связанное с наличием трещины, приближенно моделируется пружиной. «Внешнее» решение для свободно плавающей пластины, которая разделена пружиной на две части, описывает распределение изгибающих напряжений вне окрестности трещины. После этого строится «внутреннее» решение, которое описывает распределение изгибающих напряжений вблизи трещины. «Внутреннее» решение должно быть согласовано с «внешним».
Показано, что наличие трещины в пластине ведет к локальному росту прогиба и уменьшению напряжений. Если глубина трещины меньше половины толщины пластины, то прогибы и напряжения незначительно отличаются от соответствующих величин для однородной пластины. Показано, что глубокие трещины, расположенные вблизи максимумов изгибных напряжений в эквивалентной однородной пластине, наиболее сильно изменяют характер колебаний плавающей пластины: перед трещиной колебания усиливаются, а за ней - затухают. Полученные результаты могут быть использованы для усовершенствования критериев разрушения плавающих пластин.
Во второй главе рассматривается задача об ударе упругой конструкцией в виде пластины или клина с упругими стенками по свободной поверхности жидкости.
Впервые задачи об ударе недеформируемым телом по поверхности жидкости рассматривались в тридцатых годах прошлого века в связи с проблемой посадки гидросамолета на поверхность жидкости. Von Karman в 1929 провел первое теоретическое исследование и определил давление на жесткое днище понтона при посадке самолета. Wagner (1932) расширил модель Kârmâna учтя возвышение свободной поверхности жидкости при ударе. При этом жидкость полагалась несжимаемой и бесконечно глубокой, а угол между проникающим телом и невозмущенной поверхностью жидкости (deadrise angle) предполагался малым. Последнее предположение позволяет использовать так-называемое " приближение плоского диска", при котором и кинематическое и динамическое условия на поверхности тела и на свободной поверхности сносятся на уровень невозмущенной свободной поверхности. При этом предполагается, что возвышение свободной поверхности в точке сопряжения (точке контакта свободной поверхности жидкости и тела) совпадает с положением поверхности тела.
Параллельно исследования проблем, возникающих при посадки гидросамолетов проводились в ЦАГИ. Основные результаты были получены Седовым (1933 - 1935), Лаврентьевым и Келдышем (1935), Повицким (1933 - 1939), Абрамовым и Повицким (1936).
После этого исследователи шли по пути усложнения моделей, а также исследовали влияние различных физических факторов (таких как гравитация, вязкость и сжимаемость жидкости и т.д.) на процесс удара.
Добровольская (1969) показала, что в случае равномерного погружения жесткого клина возникающее течение жидкости является автомодельным.
Изучалось влияние гравитации на соударение тел с жидкостью. При больших скоростях удара и малых временах взаимодействия частицы жидкости рядом с поверхностью тела приобретают ускорения, значительно превышающие гравитационные, поэтому гравитация в задачах об ударе полагается несущественной. Тестируя это предположение Greenhorn (1987) решил двумерную задачу о проникании тела в жидкость включив в рассмотрение эффекты гравитации. Он пришел к выводу, что несмотря на образование струй по периметру области контакта, гравитацией можно пренебречь, если время взаимодействия, помноженное на два ускорения свободного падения меньше скорости удара (2gt < V).
Muzaferija et al. (1997) включили в рассмотрение эффекты вязкости. Они показали, что вязкость важна для определения деформаций свободной поверхности после того, как контур тела начинает выходить из жидкости, однако оценки сил и давления на тело при его входе в жидкость очень хорошо согласуются с результатами, полученными при решении задачи для невязкой жидкости.
Korobkin (1996,1997), Compana et al. (1998) рассматривали модели удара по свободной поверхности с учетом сжимаемости жидкости. Оказалось, что эффекты сжимаемости очень важны в начальный момент удара, когда жидкость только выводится из состояния покоя и размеры области взаимодействия растут со скоростью, превышающей скорость звука. Это происходит в начальный момент соударения плоскими или почти плоскими телами. После того, как скорость смачивания перестает быть сравнимой со скоростью звука, сжимаемостью жидкости можно пренебречь.
В последние годы основное внимание уделяется влиянию деформируемости конструкции на процесс удара, и определению ее упругих реакций (прогибов, напряжения) при ударе по поверхности жидкости. Задача об ударе и последующем проникании упругого тела в жидкость рассматривается прежде всего в связи с ее применением к морской и корабельной гидродинамике. Так, например, при движении корабля-катамарана на волнении его нижняя, горизонтальная палуба подвергается многочисленным ударам поверхностными волнами. Эти удары создают сложности при эксплуатации катамаранов, ведут к накоплению усталости элементов конструкции и могут привести к их поломке. Удар по пластине с упругим присоединением края пластины к основной конструкции моделирует реакцию обшивки судна на удары поверхностных волн. Нагрузки на основную конструкцию передаются через места закрепления пластин, поэтому связующие элементы наиболее уязвимые в процессе эксплуатации, и силы, действующие в местах закрепления пластин, представляют особый интерес. Задача об ударе упругим клином по поверхности жидкости используется для моделирования реакции стенок судна, нос которого при движении на волнении выходит из воды, а затем резко погружается в нее.
Задача о горизонтальном ударе упругой пластиной по свободной поверхности жидкости интенсивно изучается в течении последних 15 лет как экспериментально (Aarsners 1994; Faltinsen, Kvâlsvold, Aarsnes 1997; Chuang 1997; Zhu, Faulkner 1994), так численно и аналитически (Faltinsen, Коробкин, Хабахпашева 1996 - 2006). Отметим, что в отличии от норвежских экспериментов (Aarsners 1994, Faltinsen, Kvâlsvold, Aarsnes 1997) остальные экспериментальные данные не были подкреплены авторами теоретически. Предварительный аналитический анализ экспериментов [Zhu: Faulkner 1994) был дан Коробкиным (Korobkin 1996). Обзор результатов по задаче удара, полученных различными численными методами дан в работе Faltinsen et al. (2004).
В работах Коробкина и Хабахпашевой (1998, 1999, 2006) рассматривались задачи об ударе упругой пластиной по вершине волны на поверхности идеальной несжимаемой жидкости. Было показано, что учет деформируемости пластины очень важен, так как деформируемость существенно влияет на многие характеристики процесса и может привести к возникновению гидродинамических нагрузок, превышающих нагрузки на соответствующее жесткое недеформируемое тело.
Весь процесс удара длинной волной по пластине конечного размера разбивается на две стадии (см. КогоЬЫп 1995). На первой, ударной стадии пластина смочена только частично, однако гидродинамические нагрузки на пластину велики и зависят от скорости расширения области контакта между пластиной и жидкостью. Продолжительность этого этапа обычно мала, а напряжения в пластине еще не достигают своих максимальных значений. Деление жидкой границы на область контакта и свободную от напряжений часть границы заранее неизвестно и должно быть определено в ходе решения полной задачи гидроупругости из дополнительного условия непрерывности нормальных перемещений жидкой границы. На второй стадии, стадии погружения, пластина смочена полностью и продолжает погружаться в жидкость. При этом гидродинамические нагрузки на пластину уже невелики и не могут быть классифицированы как ударные. Колебания пластины происходят в основном за счет перераспределения кинетической энергии, накопленной жидкостью за время ударной стадии. На обеих стадиях границу жидкости можно приближенно заменить плоской, если волна достаточно длинная, а глубина погружения пластины мала по сравнению с ее размером.
Удар и последующее погружение упругих конструкций в воду исследовались в рамках двумерной модели течения идеальной и несжимаемой жидкости с линеаризованными краевыми условиями в области контакта и на свободной поверхности жидкости. Несмотря на произведенную линеаризацию, используемые уравнения Эйлера для описания колебаний пластины и модель потенциального течения для жидкости на ударной стадии задача является нелинейной. Это связано с тем, что изгиб упругой пластины вызывается гидродинамическими нагрузками, область приложения которых расширяется со временем и заранее неизвестна. Амплитуда гидродинамических нагрузок зависит от упругих деформаций, которые в свою очередь определяются через гидродинамические нагрузки. Таким образом задача является связанной: течение жидкости, деформации тела и размер смоченной части тела требуется определять одновременно. В данной работе это делается в рамках подхода Вагнера, учитывающего изменение формы свободной поверхности жидкости при взаимодействии с пластиной.
Задача об ударном взаимодействии пластины и жидкости решена для различных случаев геометрии процесса удара: для удара в край и в произвольную точку пластины, без захвата и с захватом каверны, для удара клина с упругими стенками по горизонтальной свободной поверхности жидкости. Кроме того исследованы особенности процесса удара при пружинном присоединении клина или пластины к жесткой конструкции, равномерно погружающейся в жидкость, а также удар платины с трещиной по вершине поверхностной волны. Моделирование процесса удара проводилось с целью определения прогиба и напряжений в пластине (пластинах) как на ударной стадии, так и на стадии погружения. Все рассматриваемые задачи решаются методом нормальных мод, при этом основное внимание уделяется упругим реакциям конструкции.
Известные до сих пор методы и подходы к решению подобного класса задач были либо ориентированы на использование суперкомпьютеров, либо содержали ряд дополнительных упрощающих предположений о течении жидкости. Обоснование некоторых таких упрощающих предположений отсутствует до сих пор. Например, исследование гидроупругого поведения пластины на этапе ее погружения ранее проводилось без учета наличия ударной стадии - той стадии, когда пластина смочена только частично, область контакта при этом неизвестна, однако характеристики системы тело-жидкость (скорости и ускорения частиц жидкости и дела, их энергия и импульс) уже существенно изменилась вследствие удара.
В настоящей работе используется более рациональный подход, когда в качестве начальных данных в задаче о погружении берутся прогиб пластины и скорости ее элементов, полученные в ходе решения задачи на первой, ударной стадии. Контроль возвышения свободной границы жидкости на ударной стадии ранее не проводился в связи со сложностью таких расчетов. Разработанный метод позволил упростить численный алгоритм и следить за возвышением свободной границы.
Другое упрощение при исследовании гидроупругого поведения пластины при ее ударном взаимодействии с жидкостью связано с использованием приближенного метода расчета размера смоченной части упругого тела, основанного на использовании известных результатов для эквивалентного жесткого тела. Однако, даже с использованием такого подхода, расчеты в задачах гидроупругого взаимодействия являются трудоемкими и авторы зачастую ограничивались одномодовым приближением.
В работах автора развит более точный метод, при котором размер смоченной части упругого тела находится параллельно с течением жидкости и напряженным состоянием конструкции. Расчет гидродинамических нагрузок на проникающую в воду конструкцию сводится к расчету матрицы присоединенных масс, элементы которой для бесконечно глубокой жидкости вычислены аналитически.
В диссертационной работе решена задача об ударе в край свободно опертой пластины, а затем алгоритм усовершенствован и распространен на случай удара в произвольную точку.
Было обнаружено, что несмотря на короткую продолжительность ударной стадии, особенности начальной геометрии процесса (место удара и форма свободной поверхности жидкости) имеют большое влияние на скорость расширения области контакта и, как следствие, на гидродинамические нагрузки, которые очень высоки на ударной стадии (см. КогоЬкгп 1996). В рамках модели несжимаемой жидкости гидродинамические нагрузки на пластину пропорциональны этой скорости, и в случае резкого роста скорости смачивания нагрузки на пластину в конце ударной стадии могут превышать нагрузки на нее в начальный момент. Описание блокировки для задачи об ударе вершиной волны в край пластины и исследование параметров процесса удара (размеров и жесткости пластины, кривизны волны и скорости удара) при которых происходит блокировка дано в работах Ко-робкина и Хабахпашевой (1998, 2006). Это явление обнаружено в случае удара в край деформируемых пластин и носит чисто геометрический характер. Оно возникает тогда, когда угол между искривленной поверхностью пластины и поверхностью жидкости стремиться к нулю.
Показано, что при малой жесткости пластины возможен эффект захвата и образования каверны. Это существенно меняет дальнейшее развитие процесса взаимодействия упругой пластины с жидкостью. Отметим, что в момент замыкания каверны усиление гидродинамических нагрузок наблюдается всегда. В данном исследовании наличие воздуха в каверне не учитывается.
Таким образом, для достаточно длинных пластин обнаружено и описано явление усиления гидродинамических нагрузок на пластину за счет ее упругих деформаций. Этот результат очень важен для практических приложений, поскольку показывает, что деформируемость пластины может привести к гидродинамическим нагрузкам, значительно превышающим нагрузки на эквивалентное жесткое тело.
Обосновано возникновение высоких мод колебаний при ударе по поверхности жидкости. Показано, что высокие моды колебаний зарождаются уже в самом начале удара, когда область контакта мала. Поскольку при соударении уплощенных поверхностей размер области контакта пробегает все возможные значения, то при ударе зарождаются все моды колебаний, однако вклад высокочастотных мод мал и в реальных ситуациях высокочастотные колебания быстро затухают вследствие дисперсии и структурного демпфирования. Однако, для предсказания максимума возникающих в пластине прогибов и напряжений (они достигаются примерно на четверти периода колебаний первой моды), необходимо учитывать как минимум первые пять мод, которые не успевают погаснуть за это время.
Исследована зависимость общей энергии системы от геометрии удара и упругих свойств пластины, проанализирован вклад кинетической и потенциальной энергии пластины в общую энергию системы. На основе этого анализа получены оценки значения максимальных напряжений в пластине и момента времени, при котором они достигаются. Полученные с помощью энергетического соотношения оценки максимальных напряжений в пластине при ударе являются достаточно простыми и, в то же время, хорошо согласуются с известными экспериментальными данными.
В работе исследовано влияние наличия трещины или каверны в пластине на ее упругие характеристики при ударе. Показано, что наличие трещины существенно влияет на упругие реакции пластины при ударе и проявляется сильнее на стадии погружения. С ростом глубины трещины монотонно увеличивается первый период колебаний пластины, возрастают ее прогибы, а максимальные напряжения уменьшаются. Знание этих закономерностей поведения пластины, ослабленной трещиной, можно использовать для диагностики наличия скрытых трещин или повреждений в пластине. Оно необходимо для оценки времени жизни упругих морских и прибрежных конструкций при периодических ударах по ним поверхностными волнами.
Построено и исследовано решение двумерной задачи о симметричном ударе волной по упругой пластине, концы которой соединены пружинами с жесткой конструкцией (Хабахпашева 2006). Такая постановка применяется для моделирования защитной обшивки судна, подвергающейся воздействию поверхностных волн. Показано, что в начале удара, независимо от жесткости связующих пружин, концы пластины отклоняются навстречу жидкости, что может привести к отрыву обшивки судна от основной конструкции. В общем случае, ослабление жесткости пружин приводит увеличению перемещений пластины, при этом напряжения в ней уменьшаются. Решение данной задачи при малой жесткости пружин закрепления описывает случай удара упругой пластиной со свободными концами по поверхности жидкости.
Исследовано гидроупругое поведение клина с упругими стенками при ударе о поверхность идеальной несжимаемой жидкости. Известно, что при инженерных расчетах на прочность обычно используются упрощенные модели, в которых пренебрегается изменением формы тела (прогибом упругих пластин) или рассматривается модель упругого клина, в которой распределение гидродинамического давления берется из решения задачи об ударе жестким клином. Целью работы было построение точного решения задачи и на основе его сравнения с результатами, полученными по приближенным моделям, определение области применимости и погрешностей последних. Рассмотрены модели с упрощенной матрицей присоединенных масс, "несвязная" и квази-статическая модели. Показано, что простейшая квази-статическая модель, имеющая аналитическое решение, дает хорошие оценки максимальных удлиннений для широкого диапазона изменения толщины пластины, хотя по сути неверно описывает эволюцию прогиба стенок клина в процессе удара. Предложена новая упрощенная модель, результаты расчетов по которой хорошо согласуются с результатами, полученными по полной модели для всех рассматриваемых значений толщины пластины. Кроме того исследованы параметры деформируемости стенок клина в случае упруго присоединения его кромок к основной конструкции. Показано, что наличие упругого соединения может приводить к увеличению скорости смачивания клина и, следовательно, увеличению гидродинамических нагрузок на стенки клина.
В Главе 3 исследуется удар упругой цилиндрической оболочкой по тонкому слою жидкости (Khabakhpasheva 2009).
Задача об ударе оболочкой по поверхности жидкости приобрела важное значение в тридцатых годах прошлого века, когда началось строительство первых гидросамолетов. При посадке на воду гидроплан ударяется о поверхность жидкости либо корпусом, который приближенно имеет цилиндрическую форму, либо специальными лыжами-поплавками, форму которых также приближенно можно считать цилиндрической.
Как уже говорилось ранее, пионерскими работами в области удара по поверхности жидкости являются работы Von Karman (1929) и Wagner (1932). В каждом из этих исследований жидкость предполагается идеальной, несжимаемой и бесконечно глубокой, а форма тела практически параллельной поверхности жидкости. В последствии подход Вагнера был применен и адаптирован к различным задачам о соударении с жидкостью как твердых, так и упругих тел. Обзоры этих исследований даны в статьях Faltinsen et al. (2004) и Korobkin, Khabakhpasheva (2006).
Другой подход к задачам о соударении тела с жидкостью был развит Коробкиным. В работе Korobkin (1995) рассматривается случай соударения твердых недеформируемых тел, одно из которых покрыто тонким слоем жидкости. При этом толщина струй, возникающих по периметру области контакта, сравнима с толщиной жидкого слоя и определяется вместе с решением задачи, тогда как в подходе Вагнера влияние струй на течение на учитывается. Для решения задачи об ударе по тонкому слою Коробкин разделил область течения на четыре подобласти и срастил решения, полученные в каждой из этих областей. В данной работе метод Коробкина применён к решению задачи об ударе деформируемым телом (упругой цилиндрической оболочкой) по поверхности тонкого слоя жидкости (Khabakhpasheva 2009).
Howison et al (2002) развили теорию удара по поверхности жидкости конечной глубины. Однако она достаточно громоздкая и расширении ее на случай взаимодействия с упругими телами в настоящее время не представляется возможным. Для этой теории указанные подходы являются предельными: подход Вагнера - предел при глубине жидкости стремящейся к бесконечности, а подход Коробкина - при глубине жидкости, стремящейся к нулю.
Численные исследования входа и выхода из воды цилиндрических оболочек проводились многими авторами. Для твердой оболочки Greenhow (1998) использовал метод граничных элементов, основанный на теореме Коши, Zhu et ai. (2005) использовали CIP метод. Arai, Miyauchi (1998) и Sun к Faltinsen (2006) исследовали двумерную задачу гидроупругости для удара цилиндрической оболочкой используя модальный анализ для тела и численные методы (CFD) для определения течения жидкости. Однако вычисления проводились не более, чем с пятью модами. Sun, Faltinsen (2006) рассматривали удар цилиндрической оболочкой по жидкости конечной глубины (CFD), сравнивая подходы Вагнера и Кармана.
Ionina, Korobhin (1999) построили решение задачи об ударе по бесконечно глубокой жидкости в рамках подхода Вагнера, используя модальный анализ для определения упругих колебаний оболочки. Сравнение результатов расчетов по этой модели с результатами эксперимента Shibue et al (1994) для удара по слою жидкости конечной глубины показало хорошее совпадение эволюции максимальных удлинений во внешних волокнах оболочке при ударе.
В диссертационной работе рассматривается удар упругой оболочкой по тонкому слою жидкости. В начальный момент оболочка касается жидкости в единственной точке, а затем начинает погружаться в неё так, что скорость центра вертикальна и постоянна. Для описания упругих характеристик оболочки использован модальный подход, а для гидродинамического анализа и определения области контакта - подход Коробкина. Определены деформации и нагрузки на оболочку при следующих предположениях: жидкость идеальная и несжимаемая, её течение двумерное и симметричное относительно вертикальной оси, цилиндрическая оболочка имеет постоянную толщину, размер области контакта оболочки с жидкостью монотонно возрастает со временем.
Течение жидкости, деформации оболочки и размер области контакта определяются одновременно.
Распространение методов исследования ударного взаимодействия упругой пластины с жидкостью на задачи об ударе оболочечных конструкций оказалось очень продуктивным. Полученные результаты хорошо согласуются с данными экспериментов японских ученых для стальных и алюминиевых оболочек и не уступают прямым численным расчетам, выполненным для нелинейной модели идеальной жидкости (Агац 1998).
Показано, что при прочих равных условиях удар по тонкому слою жидкости более опасен, чем удар по глубокой воде. Чем меньше толщина слоя, тем значительней прогибы и напряжения в оболочке.
В случае гибкой оболочки из стекловолокна были обнаружены три различные режима протекания процесса удара. Для "жестких" условий удара (удара с большой скоростью по очень тонкому слою жидкости) оболочка не проникает в жидкость, а "распластывается" по её поверхности. При средней скорости удара оболочка достигает дна, однако первый контакт оболочки с дном происходит не в центральной точке, а на некотором расстоянии от центра, поскольку оболочка существенно прогибается внутрь. При этом образуется область захваченной жидкости, течение в которой направлено к оси симметрии. В случае низкой скорости удара (и/или достаточно толстого слоя жидкости), оболочка начинает проникать в жидкость изменяя свою форму в нижней части в соответствии с возможностью захвата жидкости. При этом оболочка не достигает дна до того момента, когда начинается сужение области контакта, что указывает на начало выхода оболочки из воды.
В приложениях достаточно часто встречается ситуация, когда тело с почти плоским днищем падает на поверхность воды, верхний слой которой аэрирован, или обрушающаяся волна ударяет по вертикальной стенке, причем головная часть волны вспенена. Наличие таких прослоек между основной частью жидкости и твердой ударяющей поверхностью может существенно изменить как распределение гидродинамических давлений по поверхности проникающего тела, так и саму амплитуду давлений. При этом присутствие воздушных пузырьков в жидкости может приводить как к уменьшению ударных давлений, так и к их увеличению по сравнению со случаем неаэрированной жидкости. Вторая возможность представляет несомненный интерес.
В Главе 4 рамках акустического приближения построено решение плоской, нестационарной задачи об ударе по границе жидкости. Жидкость занимает нижнюю полуплоскость и состоит из двух слоев, с заданными скоростями звука и плотностью. Верхний слой имеет постоянную глубину и ограничен сверху пластиной, нормальная скорость которой задана. Решение построено с помощью интегральных преобразований Фурье и Лапласа.
Отметим, что задача об ударе по границе однородной сжимаемой полуплоскости была исследована в осесимметричном (Логвинович 1956) и в плоском (Frankel 1990) случаях. Задача об ударе вертикальной стенкой по однородному слою слабо сжимаемой жидкости рассматривалась в работе (Веклич 1990). В статье (Веклич 1991) рассматривалась также задача об ударе по жидкому слою конечной ширины. Во всех случаях были построены поля гидродинамического давления, вызванного ударом. Задача об ударе по двухслойной сжимаемой жидкости в рамках акустического приближения ранее не исследовалась.
В первом параграфе данной главы численно исследованы случаи удара поршнем через жесткий экран и удара струей с аэрированной головной частью по жесткой стенке. Показано, что наличие прослойки с редуцированной скоростью звука и/или плотностью существенно изменяет эволюцию распределения гидродинамического давления по ударяющей поверхности: абсолютный максимум давления уменьшается, но давления значительной амплитуды длятся дольше, чем в случае однородной жидкости.
Исследована начальная стадия процесса удара струей сжимаемой жидкости по упругой пластине (КогоЬЫп, ЮгаЬаккравкеуа, И7и 2008). Задача рассматривается в связи с инженерными приложениями в корабельной гидродинамике. Ударам струй жидкости подвержены как нижние палубы морских буровых платформ, так и внутренняя поверхность танкеров, перевозящих нефть и сжиженный газ. Струи жидкости порождаются ударами волн о поверхности конструкций или колебаниями жидкости в танкере на волнении (см. например эксперименты Вгес1то8е а1. (2002)), в свою очередь, их удары могут быть очень опасны из-за локального импульсного воздействия больших нагрузок. Такие удары могут привести и к непосредственной поломке и отрыву частей конструкций, и, повторенные многократно, к накоплению усталости элементов конструкции, поэтому возникающие при этом прогибы и напряжения необходимо учитывать уже на стадии проектирования.
Течение жидкости описывается в рамках уравнений акустики, которые формально применимы для относительно небольшой скорости удара (порядка 10-70м/с). Прогиб пластины и ее колебания описываются с помощью линейного уравнения пластины. Связь между гидродинамической и упругой частями задачи осуществляется с помощью динамического и кинематического условий на поверхности контакта. Рассматривается начальная стадия процесса, когда изменением размера области контакта можно пренебречь. Для решения задачи используется метод нормальных мод. После интегральных преобразований задача сводится к системе, состоящей из двух дифференциальных и одного интегрального уравнения, которые решаются численно. В каждом из этих случаев определены прогибы и напряжения в пластине в зависимости от времени. Показано, что под воздействием удара пластина колеблется с периодом, несколько большим, чем период первой моды свободных колебаний пластины. Увеличение периода обусловлено наличием присоединенной массы струи. Вибрации пластины носят довольно сложный характер, максимумы прогиба и максимумы напряжений достигаются не в области удара и не в центре пластины. Показано, что абсолютный максимум изгибающих моментов может быть выше для удара "не в центр" пластины. Поскольку вследствие упругости пластины и сжимаемости жидкости на пятне контакта могут возникать зоны отрицательного давления, что может привести к кавитационным явлениям в процессах удара, то исследовалось поведение давления на пятне контакта.
Построена модель, описывающая удар по упругой прямоугольной пластине струей сжимаемой жидкости, сечение которой произвольно (КкаЬакк равНеуа 2008). В рамках этой модели колебания пластины рассматриваются в полной трехмерной постановке, а гидродинамическое давление определяется из двумерных задач, возникающих при разбиении сечения струи на прямо-угольники. Расчеты проведены для эллиптической и ромбовидной формы сечения струи. Варьировались место удара и удлинение формы сечения струи. Показано, что для удлиненной струи эволюция напряжений и прогибов, возникающих в пластине при ударе, практически совпадает с решением трехмерной задачи для прямоугольной формы струи с равной площадью, равным удлинением и совпадающим центром удара. Таким образом, влияние конкретной формы струи невелико и колебания пластины можно определять из более простой модели, которая, однако, имеет полное трехмерное решение.
Для моделирования удара жидкостью по внутренним стенкам контейнеров для перевозки сжиженного газа, рассматривается плоская нестационарная задача о взаимодействии частично аэрированной струи с упругим препятствием {КНаЬаккраэкеъа, КогоЬЫп 2009). Течение жидкости в районе струи описывается в рамках акустического приближения. Часть жидкости, примыкающая к упругой пластине, аэрирована. Область, занимаемая аэрированной жидкостью, предполагается прямоугольной и расположенной по центру струи, концентрация воздуха в ней известна. Течение в этой области также описывается в рамках акустического приближения, но с редуцированными плотностью и скоростью звука. Упругое препятствие моделируется уравнением балки Эйлера с шарнирно-закрепленными концами. Боковые границы аэрированной жидкости перпендикулярны плоскости упругой пластины и в данной работе полагаются непроницаемыми. Такая задача возникает при ударе жидкостью по участку теплоизолирующего упругого покрытия контейнера, при наличии на нем ребер жесткости. Для гашения плескания сжиженного газа в контейнере эти ребра делаются достаточно большими. При ударе жидкостью с передним плоским фронтом по участку покрытия происходит захват воздуха между ребрами. Вследствие удара захваченный воздух сжимается, и воздушная каверна распадается на пузырьки, которые приводят к образованию прямоугольной области аэрированной жидкости. Некоторые исследователи полагают, что это приводит к понижению гидродинамического давления и уменьшению колебаний стенок покрытия при ударах по ним волнами или струями жидкости. С другой стороны, каверны или аэрированные прослойки увеличивают продолжительность относительно высоких гидродинамических нагрузок при ударе, за счет чего прогибы и напряжения в основной пластине могут возрасти.
В данной работе исследовано влияние на упругие реакции основной пластины как наличия самих таких перпендикулярных ребер, попадающих в область удара струей, так и изменения гидродинамического давления при возможном захвате воздуха между ребрами и его последующем перемешивании с жидкостью. Показано, что и наличие ребер и присутствие аэрированного слоя ведут к изменению реакции упругих стенок на удар, что необходимо учитывать при проектировании внутренних покрытий цистерн танкеров, и других гидротехнических сооружений.
Похожие диссертационные работы по специальности «Механика жидкости, газа и плазмы», 01.02.05 шифр ВАК
Нелинейная динамика взаимодействия тонкостенных элементов конструкций с газом и диагностика нелинейных колебаний2003 год, доктор физико-математических наук Тукмаков, Алексей Львович
Внешняя и внутренняя задачи динамики изогнутого трубопровода - построение математических моделей и приближенное решение их уравнений2012 год, доктор физико-математических наук Ткаченко, Олег Павлович
Упругопластический удар массивного тела по прямоугольной пластине, лежащей на основании2002 год, кандидат физико-математических наук Барановский, Геннадий Константинович
Смешанные задачи удара твердых тел, плавающих на поверхности несжимаемой жидкости2010 год, доктор физико-математических наук Норкин, Михаил Викторович
Динамическое разрушение твердых сред при движении в них жестких и деформируемых включений2007 год, доктор физико-математических наук Звягин, Александр Васильевич
Заключение диссертации по теме «Механика жидкости, газа и плазмы», Хабахпашева, Татьяна Ивановна
Все основные результаты диссертации являются новыми. Их достоверность подтверждается сравнением с имеющимися численными и экспериментальными данными других авторов.
Практическая ценность полученных результатов состоит в том, что они могут быть использованы при проектировании корабельных и прибрежных конструкций, которые в ходе эксплуатации подвергаются ударам струй жидкости (внутренняя поверхность цистерн танкеров, нижняя сторона нефтяных платформ и т.д.) Построенные модели можно применять для определения упругого поведения инженерных конструкций при их взаимодействии с жидкостью, в частности при набегании волн, ударах поверхностной волной или струей жидкости.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации представлены результаты автора, относящиеся к проблеме взаимодействия жидкости с упругим телом. Построенная теория позволяет моделировать процессы соударения, интерпретировать данные экспериментов и совершенствовать методы расчетов гидроупругого взаимодействия тел.
В диссертации получены следующие основные результаты:
1. Изучена двумерная задача о гидроупругом поведении плавающей пластины под действием периодических поверхностных волн. Предложен новый метод решения этой задачи, с помощью которого исследованы поведение под действием падающей поверхностной волны составной пластины, пластины с трещиной и пластины, соединенной с дном упругой связью.
2. Выявлена и описана связь параметров упругих колебаний пластины и амплитуд прошедшей и отраженной волн. Показано, что максимальные значения амплитуд напряжений и прогибов пластины немонотонно зависят от частоты падающей волны и достигаются одновременно с максимумами коэффициента прохождения. Это позволяет использовать коэффициент прохождения как параметр для предсказания максимальных и минимальных амплитуд гидроупругих колебаний пластины.
3. С помощью обратного метода построено точное решение для задачи об изгибно-гравитационных колебаниях плавающей упругой пластины.
4. Исследование полученных решений позволило выявить два способа снижения колебаний основной части пластины. Первый способ состоит в шарнирном присоединении к основной упругой пластине вспомогательной пластины, параметры которой подбираются так, чтобы минимизировать колебания основной пластины, а второй - в упругом соединении с дном ("заякоревании") передней кромки пластины.
5. Исследованы задачи об ударе конструкцией в виде упругой пластины или клина с упругими стенками по поверхности идеальной несжимаемой жидкости. Рассмотренные задачи решены методом нормальных мод, при этом основное внимание уделяется упругим реакциям конструкции. Построенный алгоритм позволяет проводить анализ роли упругих эффектов в процессах соударения жидкости с тонкостенными конструкциями ограниченной протяженности. С целью изучения особенностей процесса нестационарного взаимодействия системы падающая пластина - жидкость, этот алгоритм применен для ряда случаев различной геометрии начальной постановки задачи.
6. В рамках построенной модели для достаточно длинных пластин обнаружено и описано явление усиления гидродинамических нагрузок на пластину за счет ее упругих деформаций.
7. Исследована зависимость общей энергии системы от геометрии начальной постановки задачи об ударе и от упругих свойств пластины, проанализирован вклад кинетической и потенциальной энергии пластины в общую энергию системы. На основе этого анализа получены оценки значений максимальных напряжений в пластине и моментов времени, при которых они достигаются.
8. Построена и исследована модель, описывающая поведение упругих оболочек при ударе по поверхности жидкости. Анализ результатов показал, что удар по тонкому слою жидкости более опасен, чем удар по глубокой воде, поскольку деформации и напряжения, возникающие в оболочке в первом случае значительно выше. Полученные результаты впервые позволили описать наблюдающуюся в эксперименте сложную эволюцию формы гибких сферических оболочек при ударе по слою жидкости.
9. В рамках акустического приближения построено решение нестационарной задачи об ударе по границе двухслойной жидкости и задачи об ударе по пластине струей жидкости с аэрированной прослойкой. Показано, что наличие прослойки с уменьшенными скоростью звука и плотностью существенно изменяет эволюцию распределения гидродинамического давления по ударяющей поверхности, а именно, абсолютный максимум давления уменьшается, но давления значительной амплитуды длятся дольше, чем в случае однородной жидкости. Это может привести у усилению прогиба и упругих напряжений в пластине при ударе.
10. Построена модель, позволяющая определять параметры упругих колебаний прямоугольной пластины при ударе по ней струей сжимаемой жидкости произвольной формы. Показано, что характер и амплитуды колебаний пластины слабо зависят от формы струи. Определяющими факторами при этом являются толщина струи и положение ее центра. Исследовано влияние демпфирования и сжимаемости жидкости на колебания пластины.
Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Хабахпашева, Татьяна Ивановна, 2009 год
1. Абрамов И.П., Повицкий A.C. Перегрузки при посадке гидросамолетов // Технические заметки ЦАГИ. 1936. Вып.132. С. 1-53.
2. Абрамовиц М., Стиган И. Справочник по специальным функциям. М.: Наука, 1979. 832 с.
3. Алексеев В.В., Индейцев Д.А., Мочалова Ю.А. Резонансные колебания упругой мембраны на дне бассейна // Журнал технической физики. 1999. Т. 69. Вып. 8. С.37-42.
4. Алексеев В.В., Индейцев Д.А., Мочалова Ю.А. Колебания упругой пластины контактирующей со свободной поверхностью тяжелой жидкости // Журнал технической физики. 2002. Т. 72. Вып. 5. С. 16-42.
5. Бабаков И.М. Теория колебаний. Москва: Государственное издательство технико-теоретической литературы. 1958. 628 с.
6. Букатов А.Е., Завьялов ДД. Набегание поверхностных волн на кромку сжатого льда // Изв. РАН. МЖГ, 1995. N 3. С. 121-126.
7. Веклич H.A. Удар полосы сжимаемой жидкости о преграду // Изв. АН СССР. МЖГ. 1990. № 6. С. 138-145.
8. Веклич H.A. Удар цилиндра из идеальной сжимаемой жидкости о преграду // Сиб. физ.-тех ж. 1991. № 6. С. 34-41.
9. Гахов Ф.Д. Краевые задачи. М.: Наука, 1977. 640 с.
10. Гиголюк Э.И., Горшков А.Г. Нестационарная гидроупругость оболочек. "Судостроение Ленинград, 1974. 208 с.
11. Горелов Д.Н. Методы решения плоских краевых задач теории крыла. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. 215 с.
12. Горелов Д.Н. Математическое моделирование физических явлений. Омск: Омский гос. Ун-т, 2001. 89 с.
13. Григолюк Э. И., Горшков А. Г. Взаимодействие упругих конструкций с жидкостью. Л.: Судостроение, 1976. 200 с.
14. Давыдов В. В., Маттес Н.В. Динамические расчеты прочности судовых конструкций. Л.: Судостроение, 1974. 336 с.
15. Добровольская З.Н. О характере контакта свободной поверхности жидкости с твердой границей в задаче о проникании клина // ДАН СССР. 1963. Т.153. № 4. С. 783-786.
16. Ерошин В.А., Роминенков Н.И., Серебряков И.В., Якимов Ю.Л. Гидродинамические силы при ударе тупых тел о поверхность сжимаемой жидкости // Известия Академии Наук СССР, МЖГ. 1980. Т. 6. С. 44-51.
17. Индейцев Д.А., Кузнецов Н.Г., Мотыгин О.В., Мочалова Ю.А. Локализация линейных волн. СПб: Изд-во СПбГУ, 2007, 342 с.
18. Комаров В.А., Коробкин A.A., Стурова И.В., Федотова З.И., Чуба-ров Л. Б. Взаимодействие уединенной волны с плавающей упругой пластиной // Сб. научн. тр. "Фундам. и прикл. гидрофизика". СПб. Наука, 2009. № 2(4). С. 4-14.
19. Коробкин A.A. Соударение жидких и твердых масс. Новосибирск: Наука, 1997. 200с.
20. Коробкин A.A. Плоская задача о симметричном ударе волной по балке Эйлера // ПТМФ. 1998. Т.39. № 5. С. 134-147.
21. Коробкин A.A. Численное и асимптотическое исследование плоской задачи о гидроупругом поведении плавающей пластины на волнах // ПМТФ. 2000. Т. 41. № 2. С. 90-96.
22. Коробкин A.A., Хабахпашева Т.И. Приближение пологого твердого тела к границе раздела двух сред // ПМТФ. 1997. Т. 38. № 6. С. 49-60.
23. Коробкин A.A., Хабахпашева Т.И. О несимметричном ударе вершиной волны по упругой пластине // ПМТФ. 1998. Т. 39. № 5. С. 148-158.
24. Коробкин A.A., Хабахпашева Т.И. Плоская линейная задача о погружении упругой пластины в идеальную несжимаемую жидкость // ПМТФ. 1999. Т. 40, N 3. С. 150 -160.
25. Коробкин A.A., Хабахпашева Т.И. Энергетическое соотношение в задаче об ударе балкой по поверхности жидкости // Динамика сплошной среды, СО РАН, Ин-т Гидродинамики. 1999. Вып.114. С. 106-110.
26. Коробкин A.A., Хабахпашева Т.И. Удар по границе сжимаемой двухслойной жидкости // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2006. 2. С. 105-121.
27. Коробкин A.A., Хабахпашева Т.И. Построение точных решений в задаче о плавающей пластине // ПММ. 2007. Т. 71. Вып. 2. С. 321-328.
28. Лаврентьев М.А., Келдыш М.В. Общая задача о жестком ударе о воду // Труды ЦАГИ. 1935. Вып. 152. С. 5-12.
29. Логвинович Г.В. Удар твердого тела о сжимаемую жидкость // Тр. ЦАГИ. 1956. Вып. 688. 7 с.
30. Логвинович Г.В. Гидродинамика течений со свободными границами. Киев: Наук, думка. 1969. 215 с.
31. Лотов A.B. Об ударе упругой пластины о поверхность жидкости. // Тр. ЦАГИ. 1935. Вып. 152. С. 32-46.
32. Макаренко Н.И. Неустановившиеся поверхностные волны при наличии погруженного препятствия // Вычислительные технологии. 1995. Т. 11. № 4. С. 169-175.
33. Макаренко Н.И. О генерации нелинейных волн погруженным цилиндром // Динамика сплошной среды. 1998. Вып. 113. С. 99-102.
34. Макаренко Н.И. Нелинейное взаимодей-ствие погруженных тел со свободными границами // VIII Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике. Аннотации докл. Пермь, 2001. С. 409-410.
35. Овсянников Л.В., Налимов В.И., Макаренко Н.И., Ляпидевский В.Ю., Плотников П.И., Стурова И.В., Вукреев В.И., Владимиров В.А. Нелинейные проблемы теории поверхностных и внутренних волн. Новосибирск: Наука, 1985. 320 с.
36. Ньюмен Дж. Морская гидродинамика Ленинград, Судостроение. 1985. 367 с.
37. Повицкий A.C. Удар при посадке гидросамолета // Труды ЦАГИ. 1935. Вып. 199. С. 1-17.
38. Повицкий A.C. Дополнение к работе Вагнера по удару и глиссированию // Труды ЦАГИ. 1935. Вып. 199. С. 27-31.
39. Повицкий A.C. Посадка гидросамолетов // Труды ЦАГИ. 1939. Вып. 423. С. 1-83.
40. Прудников А.П., Брычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды, специальные функции. М.: Наука, 1983. 800 с.
41. Рождественский К. В. Метод сращиваемых асимптотических разложений в гидродинамике крыла. Ленинград. Судостроение. 1979. 208 с.
42. Седов Л.И. Об ударе твердого тела, плавающего на поверхности жидкости // Труды ЦАГИ. 1934. Вып. 187. С. 1-27.
43. Седов Л.И. Ударе плавающего клина // Труды ЦАГИ. 1935. Вып. 152. С. 27-31.
44. Седов Л. И. Падение клина на поверхность воды // Технические заметки ЦАГИ. 1935. № 52. Вып. 2. С. 14-17.
45. Седов Л.И. Механика сплошной среды, том 2. (Гидромеханика). М.: Наука, 1970. 569 с.
46. Слеплн Л. И. О взаимодействии пластины с жидкостью при ударе // Инженерный журнал. МТТ. 1966. № 6. С. 44-49.
47. Стурова И. В. Косое набегание поверхностных волн на упругшую полосу // ПМТФ, 1999. Т. 40. № 4. С. 62-68.
48. Стурова И.В. Действие нестационарной внешней нагрузки на упругую круглую пластину, плавающую на мелководье // ПММ, 2003. Т. 67, № 3. С. 453-463.
49. Стурова И.В. Нестационарное поведение упругой балки, плавающей на поверхности бесконечно глубокой жидкости // ПМТФ. 2006. Т. 47. № 1. С. 85-94.
50. Стурова И. В. Влияние периодического поверхностного давления на прямоугольную упругую пластину, плавающую на мелководье // ПММ. 2006. Т. 70. № 3. С. 417-426.
51. Стурова И. В. Влияние ледяного покрова на колебания жидкости в замкнутом бассейне // Изв. РАН. ФАО. 2007. Т. 43. № 1. С. 128-135.
52. Стурова И. В. Влияние топографии дна на нестационарное поведение упругой пластины, плавающей на мелководье // ПММ. 2008. Т. 72. № 4. С. 588-600.
53. Стурова И.В. Нестационарное поведение неоднородной упругой балки, плавающей на мелководье // ПММ. 2008. Т. 72. № 6. С. 964-977.
54. Стурова И.В., Коробкин A.A. Плоская задача о воздействии периодической нагрузки на упругую пластину, плавающую на поверхности бесконечно глубокой жидкости // ПМТФ. 2005. Т. 46. № 3. С. 61-72.
55. Тимошенко С. Колебания в инженерном деле. Москва. Наука. 1959. 439 с.
56. Ткачева Л.А. Гидроупругое поведение плавающей пластины на волнах // ПМТФ. 2001. Т. 42. № 6. С. 79-85.
57. Ткачева Л.А. Плоская задача о дифракции поверхностных волн на упругой плавающей пластине // Изв. РАН. МЖГ. 2003. № 3. С. 131-149.
58. Ткачева Л.А. Плоская задача о колебаниях плавающей упругой пластины под действием периодической внешней нагрузки // ПМТФ. 2004. Т. 45. № 2. С. 136-145.
59. Ткачева Л.А. Дифракции поверхностных волн на упругой плавающей пластине при косом набегании // ПММ. 2004. Т. 68, № 3. С.474-486.
60. Ткачева Л. А. Воздействие периодической нагрузки на плавающую упругую пластину // Изв. РАН. МЖГ. 2005. № 2. С. 132-146.
61. Ткачева Л.А. Колебания плавающей упругой пластины при периодических смещениях участка дна // ПМТФ. 2005. Т. 46. № 5. С. 166-179.
62. Ткачева Л.А. Движение системы сейсмоисточников под действием импульса на льду водоема // ПМТФ. 2007. Т. 48. № 2. С. 147-155.
63. Филиппов А.П. Колебания деформируемых систем. Москва. Машиностроение. 1970. 734 с.
64. Хабахпашева Т.Н. Плоская задача об упругой плавающей пластине // Динамика сплошной среды. Новосибирск: Ин-т гидродинамики СО РАН, 2000. Вып.116. С. 166-169.
65. Хабахпашева Т. И. Методы гашения гидроупругих колебаний плавающей пластины, вызванных набегающими поверхностными волнами // тезисы докл. Восьмого Всероссийского Съезда по Теоретической и Прикладной Механике, Пермь, 2001. С. 583.
66. Хабахпашева Т.И. Связь гидродинамических и упругих параметров при дифракции поверхностных волн на плавающей пластине // Изв. РАН. МЖГ, 2003. N 4. С. 101-110.
67. Хабахпашева Т. И. Задача об ударе балки с надрезом по поверхности волны // Тез. докл. Всеросс. конф. "Новые математические модели в механике сплошных сред: построение и изучение, Новосибирск, Россия. 2004. С. 139.
68. Хабахпашева Т.И. Плоская задача об ударе волной по упругой пластине при пружинном закреплении ее кромок // Тез. докл. 6-й Междунар. конф. "Лаврентьевские чтения по математике, механике и физике" Новосибирск, Россия. 2005. С. 175-176.
69. Хабахпашева Т.И. Удар поверхностной волной по упругой обшивке судна // Известия РАН. МЖГ. 2006. № 3. С. 111-121.
70. Хабахпашева Т. И. Нестационарное взаимодействие упругих тел с жидкостью // Тез. докл. Всеросс. конф. "Проблемы механики сплошных сред и физики взрыва"посвященная 50-летию института Гидродинамики им.М.А. Лаврентьева СО РАН. 2007. С. 171-172.
71. Хабахпашева Т.И., Коробкин А. А. Явление захвата воздуха в проблеме удара волной по упругой пластине // Третий сибирский конгресс по прикладной и индустриальной математике: Тезисы докладов. Т. 2. Новосибирск, 1998. С. 127-128.
72. Хабахпашева Т.И., Коробкин А.А. Удар упругой пластиной по взволнованной поверхности жидкости // Тез. докл. Междунар. конф. "Математические модели и методы их исследования Красноярск, Россия. 1999 г. С. 203.
73. Aarsnes J. V. An experimental investigation of the effect of structural elasticity on slamming loads and structural response // Technical Report, MARINTEK A/S, Trondheim, Norway, 1994. 196 c.
74. Abramyan A.K., Vakulenko S.A. Motion of Soliton Perturbations in the Elastic Bodies Interacting with Fluid // In: Proc. 8th International Congress on Sound and Vibration (ICSV8). Hong Kong, 2001.
75. Abramian A.K., Indejtsev D.A., Vakulenko S.A. Wave Localization in Hydro-elastic Systems // Flow, Turbulence and Combustion. 1998. T. 61. № 1-4. C. 1-20.
76. Adrianov A.I., Hermans A.J. A VLFP on infinite, finite and shallow water // Proc. 17th Intern. Workshop on Water Waves and Floating Bodies. Peterhouse. Cambridge, UK, 2002. P. 1-4.
77. Adrianov, A.I., Hermans, A.J. The influence of water depth on the hydro-elastic response of a very large floating platform // Marine Structures, 2003. V. 16. P. 355-371.
78. Adrianov, A.I., Hermans, A.J. Hydroelasticity of a circular Plate on water of finite and infinite depth // Journal of Flud and Structures, 2005. V. 20. iss. 5. P. 719-733.
79. Bessho M., Komatsu M. On hydrodynamical forces acting on a flat plate oscillating on water surface (Second Report) // KSNAJ (Journal of the Kansai Society of Naval Architects Japan), 1976. N 163. P. 67-74. (на японском языке)
80. Bredmose, H., Peregrine, D.H., Thais, L. Violent sloshing. In: Proceedings 17th International Workshop Water Waves and Floating Bodies, Cambridge, UK, 2002. P. 13-16.
81. Bueckner H.F. Some stress singularities and their computation by means of integral equations // Proc. of Symposium Boundary Problems in Differential Equations (ed. R.E.Langer), 20-22 April, 1959, Madison, Univ. of Wisconsin Press, 1960. P. 215-230.
82. Chong Wu, Watanabe E,, Utsunomiya T. An eigenfunction expansion-matching method for analyzing the wave-induced responses of an elastic floating plate // Appl. Ocean Res, 1995. V. 17. N 5. P. 301-310.
83. Chuang S.L. Experimental Investigation of Dynamic Interaction Between Rectangular Elastic Plate and Fluid during Flat-Bottom Slamming. Report 24H, Naval Ship Research and Development Center. 1997.
84. Compana E.F., Carcaterra A., Ciappi E., Iafrati A. Parametric analysis of slamming forces: compressible and incompressible phases. Proc. 3rd Int. Conf. Hydrodyn. ICHD-98. Seoul. Korea. 1998. P. 167-172.
85. Dobrovol'skaya Z.N. On some problems of similarity flow of fluid with a free surface // J.Fluid Mech. 1969. V. 36. P. 805-829.
86. Faltinsen, O.M. Sea loads on ships and offshore structures. Cambridge ocean technology series. Cambridge university press. 1990. 328 p.
87. Faltinsen O.M. Slamming // Advances in Ship and Offshore Hydrodynamics ( Ed. V. Bertram). 1996. N. 561. P. 21-30.
88. Faltinsen O.M., Kvalsvold J., Aarsnes J. V. Wave impact on a horizontal elastic plate // J.Marine Science and Technology, Vol.2, No.2, 1997. pp.87-100.
89. Faltinsen O.M. The effect of hydroelasticity on ship slamming. Phil. Trans. R. Soc. Lond. V. A355. 1997. P. 575-593.
90. Faltinsen, O.M., Landrini M., Greco M. Slamming in marine applications //J. Engng Math. 2004. V. 48. N 3-4. P. 187-217.
91. Frankel I. Compressible flow induced by the transient motion of a wavemaker // ZAMP. 1990 V. 41. N 5. P. 628-655.
92. Greenhow M. Wedge entry into inityally calm water // Appl.Ocean Res. 1987. V.9. P. 214-223.
93. Hermans A.J. Interaction of free-surface waves with a floating dock // J. Engi-ng Mathematics, 2003. V. 45. P. 39-53.
94. Hermans A.J. The ray method for the deflection of a floating flexible platform in short waves //J. Fluids Struct., 2003. V. 17. P. 593-602.
95. Hermans A.J. Interaction of free-surface waves with a floating flexible strips // J. Engi-ng Mathematics, 2004. V. 49. P. 133-147.
96. Howison S.D., Ockendon J.R., Wilson S.K. Incompressible water-entry problems at small deadrise angles. // Journal of Fluid Mechanics 222, 1991. P. 215-230.
97. Kasiwagi M. A B-spline Galerkin scheme for calculating hydroelastic response of a very large floating structure in waves //J. Mar. Sci. Tech., 1998. V. 3. P. 37-49.
98. Kasiwagi M. Research on hydroelastic response of VLFS: Resent progress and future work // Int Journal Offshore Polar Engi-ng, 2000. V. 10 (2). P. 81-90.
99. Khabakhpasheva T.I Wave impact on cracked elastic beam // In: Proc. 19th Intern. Workshop on Water Waves and Floating Bodies, Cortona, Italy, 2004. P. 73-76.
100. Khabakhpasheva T.I. Piston impact onto the boundary of two-layer fluid // ICTAM04 Abstract book and CD-ROM Proc. 21st Intern. Congr. of Theoretical and Applied Mechanics, Warsaw, Poland, 2004. 2 p.
101. Khabakhpasheva T.I. Wave impact on elastic beam, connected with spring to main structure// In: Proc. 20 th Intern. Workshop on Water Waves and Floating Bodies (Ed. J Grue), Norway, 2005. P. 73-76.
102. Khabakhpasheva T.I. Impact of a cylindrical shell on a thin layer of water // In: Proc. 21st Intern. Workshop on Water Waves and Floating Bodies (Ed.: C.M.Linton, M.McIver and P.McIver), Loughborogh, UK, 2006. P. 89-92.
103. Khabakhpasheva T.I. Verification of the method of flat cross-sections for the case of jet impact onto elastic plate // Proc. 23nd Intern. Workshop on Water Waves and Floating Bodies (Ed.: Hang Shoon Choi, Yonghwan Kim), Korea, 2008. P. 100-103.
104. Khabakhpasheva T.I. Impact of a spherical shell on a thin layer of the water // Book of abstracts of 22-nd International Congress of Theoretical and Applied Mechanics, Adelaide, Australia, 2008. 2 p.
105. Khabakhpasheva T.I Fluid-structure interaction during the impact of a cylindrical shell on a thin layer of water //J. Fluids and Structures. 2009. Vol. 25. № 3, P. 431-444.
106. Khabakhpasheva T.I, Korobkin A.A. Wave impact on elastic plates // In: Proc. 12th Intern. Workshop on Water Waves and Floating Bodies (Ed.: B.Molin), Carry-le-Rouet, France. 1997. P. 135-138.
107. Khabakhpasheva T.I., Korobkin A.A. One-side inequalities in the problem of the wave impact // In: Proc. 13th Intern. Workshop on Water Waves and Floating Bodies, Alphen aan den Rijn, Netherlands (Ed.: A.J. Hermans), 1998. P. 67-70.
108. Khabakhpasheva T.I., Korobkin A.A. Energy conservation law in the problem of elastic plate impact onto liquid free surface // In: Proc. 14th Intern. Workshop on Water Waves and Floating Bodies, Michigan. 1999. P. 72-75.
109. Khabakhpasheva T.I., Korobkin A.A. Reduction of hydroelastic response of floating platform in waves // In: Proc. 16-th Intern. Workshop on Water Waves and Floating Bodies. Hiroshima, Japan, 2001. P. 73-76.
110. Khabakhpasheva T.I., Korobkin A.A. Hydroelastic behaviour of compound floating plate in waves // J. Engi-ng Mathematic, 2002. V. 44. N 1. P. 21-40.
111. Khabakhpasheva T.I., Korobkin A.A. Exact solution of floating elastic plate problem// In: Proc. 17th Intern. Workshop on Water Waves and Floating Bodies, Cambridge, UK, 2002. P.73-76.
112. Khabakhpasheva T.I., Korobkin A.A. Approximate models of elastic wedge impact// In: Proc. 18th Intern. Workshop on Water Waves and Floating Bodies, Ecole Centrale de Nantes, France, 2003. P.73-76.
113. Khabakhpasheva T.I., Korobkin A.A. Compressible jet impact on corrugated plate // In: Proc. 24-th Intern. Workshop on Water Waves and Floating Bodies. St-Petersburg. Russia, 2009. P. 213-216.
114. Khabakhpasheva T.I., Korobkin A.A. Effect of aeration on fluid-structure interaction // In: Intern. Conf. "Days on DifTraction'2008". Abstracts. St. Petersburg, 2009. P. 46-47.
115. Khabakhpasheva T.I., Korobkin A.A. Aeration liquid impact onto corrugated plate //In: Pros, of 5-th Intern. Conf. of Hydroelasticity in Marine Technology, Univ Southampton. UK, 2009. P. 141-150.
116. King A.C., Needham D.J. The initial development of a jet caused by fluid, body and free-surface interaction. Part 1. A uniformly accelerated plate. Journal of Fluid Mechanics. 1994. V. 268. P. 89-101.
117. Kim J. W., Ertekin R. C. An eigenfunction-expansion method for predicting hydroelastic behavior of a shallow-draft VLFS // In: Proc. 2nd Int. Conf. Hydroelasticity in Marine Technology (Eds M.Kashiwagi et al.), Fukuoka, Japan, 1998. P. 47-60.
118. Korobkin A.A., Pukhnachov V.V. Initial stage of water impact // Ann. Rev. Fluid Mech., Vol.20. 1988. P. 159-185.
119. Korobkin A.A. Blunt-body penetration into a slightly compressible liquid // In: Proc. 20th Symposium on Naval Hydrodynamics, University of California, Santa Barbara, California, August 21-26, 1994. P. 179-186.
120. Korobkin A.A. Wave Impact on the Bow End of a Catamaran Wet Deck // Journal of Ship Research, V. 39. N 4. 1995. P. 321-327.
121. Korobkin A.A. Impact of two bodies one of which is covered by a thin layer of liquid. // Journal of Fluid Mechanics 300, 1995. P. 43-58.
122. Korobkin A.A. Elastic Effects on Slamming // NAOE-96-39, Department of NAOE, University of Glasgow. 1996. P. 134.
123. Korobkin A.A. Acoustic approximation in the slamming problem // J.Fluid Mech. V. 318. 1996. P. 165-188.
124. Korobkin A.A. Water impact problems in ship hydrodynamics // Advances in Marine Hydrodynamics (ed. M. Ohkusu), Southampton, Computational Mech. Publ. 1996. P. 323-371.
125. Korobkin A.A. Global characteristics of jet impact // J.Fluid Mech. 1996. V. 307. P. 63-84.
126. Korobkin A.A. Elastic wedge impact // Lecture Notes. INSEAN. 2000. 12 p.
127. Korobkin, A.A. Analytical models of water impact // Euro. Journal of Applied Mathematics. 2004. V.15. P. 821-838.
128. Korobkin A., Malenica S. Steep wave impact onto elastic wall // Proc. 22nd Intern. Workshop on Water Waves and Floating Bodies (Ed.: S. Malenica), Croatia, 2007. P. 129-132.
129. Korobkin A.A., Khabakhpasheva T.I. Periodic wave impact onto an elastic plate// In: Preprint of the Proc. 7th Intern. Conference on Numerical Ship Hydrodynamics, Nantes, France. 1999. P.7.3.1-7.3.19.
130. Korobkin A.A., Khabakhpasheva T.I. Regular wave impact onto an elastic pate // Journal Enginering Mathematics. 2006. V. 55. P. 127-150.
131. Korobkin, A.A., Khabakhpasheva, T.I., Wu, G.X. Compressible jet impact onto elastic panels // In: Proceedings Fourth International Conference on Hydroelasticity in Marine Technology Wuxi, China, 2006. P. 159-168.
132. Korobkin, A.A., Khabakhpasheva, T.I., Wu, G.X. Coupled hydrodynamic and structural analysis of compressible jet impact onto elastic panels //J. Fluids and Structures. 2008. V. 24. N 7. P. 1021-1041.
133. Khabakhpasheva T.I., Wu G.X. Coupled compressible and incompressible approach for jet impact onto elastic plate // Proc. 22nd Intern. Workshop on Water Waves and Floating Bodies (Ed.: S. Malenica), Croatia, 2007. P. 121-124.
134. Kvalsvold J., Faltinsen O.M. Hydroelastic modelling of slamming against the wetdeck of a catamaran // In: Proc. Second Int. Conf. Fast Sea Transportation, FAST'93, Yokohama, Japan, December 1993. P. 681-697.
135. Kvalsvold J., Faltinsen O.M. Slamming loads on wetdeck of multihull vessels // In: Proc. Int. Conf. Hydroelasticity in Marine Technology (eds. O.M. Faltinsen et al.), Trondheim, Norway, 25-27 May. 1994. P. 205-220.
136. Kvalsvold J., Faltinsen O.M. Hydroelastic modelling of wetdeck slamming on multihull vessels // J. Ship Res. V. 39. 1995. P. 225-239.
137. Makarenko N.I. Nonlinear interaction of submerged cylinder with free surface
138. Trans. ASME. J. Offshore Mech. Arctic Engng. 2003. V. 125. N 1. P. 72-75.
139. Makarenko N.I. Nonlinear water waves in the presence of submerged elliptic cylinder // In: Proc. 23rd Int. Conf. on Offshore Mech. and Arctic Engineering OMAE'04. June 20-25, 2004, Vancouver, Canada. Paper OMAE-51413. P.
140. Meylan M., Squire V.A. Finite-floe wave reflection and transmission coefficients from a semi-infinite model // Journal of Geophysical Research, 1993. V. 98. N C7. P. 12.537-12.542.
141. Meylan M., Squire V.A. The response of ice floes to ocean waves //Journal of Geophysical Research, 1994. V. 99. N CI. P. 891-900.
142. Meylan M., Squire V.A. Response of a circular ice floes to ocean waves // Journal of Geophysical Research, 1996. V. 101, P. 8869-8894.
143. Meylan M. A variational equation for the wave forcing of floating thin plates // Appl. Ocean Res., 2001. V. 23, P. 195-206.
144. Meyerhoff W.K. Die Berechnung Hydroelascher Stosse // Schiffstechnik. 1965. Band 12. № 60. S.18-30. N 61. S. 49-64.
145. Muzaferija S., Perie M., Sames P., Schellin T. A two-fluid Navier-Stokes solver to simulate water entry //In: Proc. 22-nd Symp. Naval Hydrodyn. Washington D.C. 1997. P. 638-651.
146. Nagata S., Yoshida H., Fujita T., Isshiki H. Reduction of the motion of an elastic floating plate in waves by breakwaters. //In: Proc. of the Second Int. Conf. on Hydroelasticity in Marine Technology, Fukuoka, Japan, 1-3 Decern, 1998. P. 229-238.
147. Needham D.J., Billingham J., King A.C. The initial development of a jet caused by fluid, body and free-surface interaction. Part 2. An impulsively moved plate. Journal of Fluid Mechanics. 2007. V. 578. P. 67-84.
148. Newman, J.N. Lateral motion of a slender body between two parallel walls // Journal of Fluid Mechanics. 1969. V. 39. Part 1. P. 97-115.
149. Newman, J.N. Wave effects on deformable bodies // Appl. Ocean Res. 1994. V. 16, P. 47-59.
150. Peregrine, D.H. Flow due to vertical plate moving in a channel // Unpublished notes, Department of Mathematics, University of Bristol, UK. 1972.
151. Porter, D., Porter, R. Approximations to wave scattering by an ice sheet of variable thickness over undulating bed topography // Journal Fluid Mechanics, 2004. V. 509. P. 145-179.
152. Proc. Int. Workshop Very Large Floating Structures (Eds Y. Watanabe), Hayama, Japan, 1996. 532 p.
153. Proc. 2nd Int. Conf. Hydroelasticity in Marine Technology (Eds M.Kashiwagi et al.), Fukuoka, Japan, 1998. 552 p.
154. Proc. 4nd Int. Conf. Hydroelasticity in Marine Technology (Eds You-Sheng Wu, Wei-Cheng Cui et al.), Wuxi, China, 2006. 428 p.
155. Proc. 5nd Int. Conf. Hydroelasticity in Marine Technology (Eds P. Tamalrel, S.Hirdaris), Southhampton, UK, 2009. 405 p.
156. Peter M.A., Meylan M.H. Infinite-depth interaction theory for arbitrary floating bodies applied to wave forcing of ice floes // Journal Fluid Mechanics, 2004. V. 500. P. 145-167.
157. Peter M.A., Meylan M.H., Linton C.M. Water-wave scattering by a periodic array of arbitrary bodies // Journal Fluid Mechanics, 2006. V. 548. P. 237-256.
158. Rizos P.F., Aspragathos N.} Dimarogonas Identification of crack location and magnitude in a cantilever beam from the vibration modes. // Journal of Sound and Vibration, 1990. V. 138. N 3. P. 381-388.
159. Shabana A.A. Theory of Vibration (An Introduction), Second Edition. Mechanical Engineering Series. Springer, 1996. 347 p.
160. Seto H., Ochi M. A hybrid element approach to hydroelastic behavior of a very large floating structure in regular wave // In: Proc. Int. Conf. Hydroelasticity in Marine Technology, Trondheim, Norway, 1994. P.185-194.
161. Shibue I., Ito A., Nakayama E. Structural response analysis of cylinders under water impact // In: Proc. Int. Conf. Hydroelasticity in Marine Technology, Trondheim, Norway, 1994. P. 221-228.
162. Squire V.A., Dugan J.P., Wadhams P., et al. Of ocean waves and sea ice // Annual Rev. Fluid Mech, 1995. V. 27. P. 115-168.
163. Squire V.A. Of ocean waves and sea-ice revisited // Cold Regions Sience and Technology. 2007. V. 49. No 2. P. 110-133.
164. Sturova I. V. The oblique incidence of surface waves onto the elastic band // In: Proc. of the Second Int. Conf. on Hydroelasticity in Marine Technology, Fukuoka, Japan, 1998. P. 239-245.
165. Sun, H., Faltinsen, O.M. The fluid-structure interaction during the water impact of a cylindrical shell. // In: Proc. of 4-th International Conference on Hydroelasticity in Marine Technology, Wuxi, China, 2006. P. 149-158.
166. Suzuki H., Yoshida K. Design Flow and Strategy for Safety of Very Large Floating Structure // Proc. of International Workshop on Very Large Floating Structures (ed. Watanabe), 1996. P. 21-27.
167. Takagi, K. Surface wave diffraction on a floating elastic plate // Appl. Ocean Res., 2002. V. 24, P. 175-183.
168. Takagi, K., Shimada, K., Ikebucni, T. An anti-motion device for a very large floating structure // Marine Struct., 2000. V. 13, P. 421-436.
169. Tkacheva L.A. Diffraction of surface waves at floating elastic plate // In: Proc. 17th Intern. Workshop on Water Waves and Floating Bodies.Peterhouse. Cambridge, UK, 2002. P. 175-178.
170. Tuck E.O., Dixon A. Surf-skimmer planing hydrodynamics. // Journal of Fluid Mechanics, 1989. 205. P. 581-592.
171. Von Karman T. The impact of seaplane floats during landing // NACA, Technical Note 321, Washington, DC, USA. 1929. P. 309-313.
172. Wagner H. Über Stoss- und Gleitvergänge an der Oberfläche von Flüssigkeiten // Z. Angew. Mach. Mech. 1932. Vol. 12. H.4. S. 193-235.
173. Watanabe E., Utsunomiya T., Wang C.M. Hydroelastic analysis of pontontype VLFS: a literature survey// Eng-ng. Struct. 2004. V. 26, N 2. P. 245-256.
174. Wehausen J.V., Laitone E.V. Surface waves // Encyclopedia of physics, Springer-Verlag. Berlin, 1960. V. 9. P. 446-778.
175. Wu, G.X. Initial pressure distribution due to jet impact on a rigid body // Journal of Fluid and Structures. 2001. V. 15. P. 365-370.
176. Wu G.X. Hydrodynamic impact of the Water Waves // In: Proceedings 6-th International Workshop on Water Waves and Floating Bodies, Wood Hole, MA, USA, 1991. P. 259-263.
177. Yago K., Endo H., Ohmatsu S. On the hydroelastic response of box-shaped floating structure with shallow draft (2nd report) // J. of the Soc. of Nav. Arch, of Japan, 1997. V. 182 P. 307-317.
178. Zhu L., Faulkner D. Slamming Drop Tests for Small Scale SWATH Characteristic Model // NAOE-94-34, Department of NAOE, University of Glasgow. 1994. 63 pp.
179. Zhu, X., Faltinsen, O.M., Hu C. Water entry and exit of a horizontal circular cylinder. // In: Proc. of 24-th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering (OMAE), Halkidiki, Greece, 2005. CD-room.
180. Zilman G., Miloh T. The diffraction of surface waves by an elastic platform floating on shallow water // Appl. Ocean Res., 2000. V. 22. P. 191-198.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.