В чем разница между флаттером и вихревой вибрацией?

Во время флаттера профиль колеблется с большой амплитудой, что порождает вихри в следе. При вихревой вибрации (VIV) колебания аэродинамического профиля вызваны срывом вихрей. И флаттер, и VIV имеют колебания аэродинамического профиля и вихреобразование. Чем они отличаются, кроме причинно-следственной связи? А также, как отличить, что является причиной, а что следствием в случае, когда мы заранее не знаем, флаттер это или ВИВ?

Вы имеете в виду перевернутую причину и следствие, которые вы указали в своем вопросе?
@AEздесь Да. Есть ли какая-либо другая причина, кроме причинно-следственной связи? А также как отличить, что из них причина, а что следствие?
Возможно, тогда добавьте в вопрос немного о различении причины и следствия :) Я надеюсь, что кто-то, более разбирающийся в флаттере, может помочь, но, насколько я помню, ответ заключается в том, что срыв вихрей является тем, что стабилизирует колебания предельного цикла флаттера (без сбросить вихрь, амплитуда будет расходиться). Хороший вопрос!
@AEhere Спасибо за предложение. Я обновил вопрос.
Я бы сказал, что VIV - это индуцированные вибрации, вызванные вихрями, обычно на поверхности управления, энергия которых полностью поглощается и демпфируется жесткостью основной конструкции крыла или хвостового оперения, с которой оно связано. Это становится флаттером, когда жесткость корневой структуры низка, так что вибрирующая поверхность способна смещать ее при кручении, так что она накапливает и возвращает энергию, И гармоники двух компонентов выравниваются, так что они усиливают друг друга. Один — это просто вибрации, другими словами «жужжание», а другой вызывает колебания во всей конструкции, заставляющие ее разваливаться.
@JohnK Большое спасибо за ответ. Было бы очень полезно, если бы вы могли уточнить его с немного более подробной информацией.
@DipanjanBarman Я участвовал в исследованиях вибрации поверхностей управления на находящихся в эксплуатации авиалайнерах, работая со специалистами по флаттеру, поэтому я получил некоторые знания, но не думаю, что имею право публиковать подробный ответ.

Ответы (1)

Флаттерные и вихревые колебания (VIV) представляют собой динамические неустойчивости, возникающие в результате взаимодействия нестационарных аэродинамических, инерционных и упругих сил. Они оба извлекают энергию из воздушного потока, чтобы сохраняться.

Вместо того, чтобы рассматривать взаимодействие как аэродинамические силы, вызывающие структурное движение, или структурное движение, создающее аэродинамические силы, более осмысленно (и реалистично) описать его как связь, например, обычно описываемую как связанные дифференциальные уравнения, и наблюдая различия в том, как аэродинамические генерируются силы и его составляющие.

Для VIV неустойчивость в следе, которая генерирует чередующиеся вихри (вихревые дорожки фон Кармана), в свою очередь, создает колебательный подъем в сочетании со структурными колебаниями. Таким образом, неустойчивость в следе и нестационарные эффекты отрыва потока преобладают над колебательными аэродинамическими силами.

Флаттер не должен описывать динамическую нестабильность, связанную с колеблющимся следом, например, флаттер панели — это динамическое взаимодействие и нестабильность, возникающие из-за неплоскостного движения панели летательного аппарата по отношению к колебаниям давления на поверхности. Однако флаттер срыва возникает из-за отрыва потока и возникающего в результате нестационарного следа.

Флаттер крыла - это динамическая неустойчивость, возникающая из-за нестационарных аэродинамических сил (включая форму нестационарного следа) в сочетании с динамикой конструкции, однако флаттер крыла не требует массивного колебательного отрыва потока, как в случае VIV. Для присоединенных потоков (не срывных) флаттер крыла может проявлять флаттер (при достаточно высокой скорости набегающего потока, т. е. скорости флаттера) из-за результирующей разности фаз между генерируемыми аэродинамическими силами и структурными колебаниями, создающими положительную обратную связь. Изменяющаяся во времени форма следа по-прежнему играет роль для флаттера крыла, например, роль функции Теодорсена для нестационарной аэродинамической подъемной силы, создаваемой структурным движением.

Большое спасибо :)
В чем разница между флаттером и вихревой вибрацией?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v