Способ воспроизведения поля случайных механических возмущений, действующих на обтекаемый турбулентным потоком объект

Номер патента: 729461

Авторы: Боковой, Новиков

ZIP архив

Текст

.;.,чв я ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 1, 72946 1 Ф(53) УЛК 620,178.5(088 8) по аелам изобретений н открытийДата опубликования описания 28.04.80(54) СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ПОЛЯСЛУЧАЙНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ВОЗМУЩЕНИЙДЕЙСТВУЮЩИХ НА ОБТЕКАЕМЫЙ ТУРБУЛЕНТНЫМПОТОКОМ ОБЪЕКТ Изобретение относится к вибрационнойтехнике, а именно к способам воспроизведения поля случайных механических возмущений, действующих на обтекаемый турбулентным потоком объект, и может бытьиспользовано при исследовании колебанийразличных объектов, возбуждаемых турбулентным потоком,Известен способ воспроизведения полямеханических возмушени 1". действующихна обтекаемые турбулентным потоком ло-1 Опажи турбины, при котором формируютэлектрические сигналы в виде последовательности импульсов постоянной длительности и подают эти сигналы на электро 15механические преобразователи (пьезоэлектрические вибраторы), возбуждающие лопатки турбины где они расположены 11,Однако при этом способе не обеспечивается возможность формирования поля случайных механических воздействий с заранее заданными корреляционными свя зями. 2Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ воспроизведения поля случайных механически возмущений, действующих на обтекаемый турбулентным потоком объект, заключающийся в том,что формируют взаимно-хоррелированные случай ые электрические сигналы, возбуждают этими сигналами электромеханические преобразователи и с помощью последних осуществляют многоточечное вибрационное нагружение исследуемого объекта 121. Однако известный способ характеризует невысокая точность воспроизведения поля пульсаций давления, образующегося на поверхности обтекаемого турбулентным потоком объекта. Это обусловлено тем, что данный способ не предусматривает возможности здания возбуждения, имеющего хлрчктерпый для поги турбуленти.1 х пульопий паю. -Р ,9,й) ехР(. ) ыР- ) ехР( )ф)1 Ф -Чк ь оц 1 Чо 5 где Г - средняя конвективная скорость;ь - временной сдвиг;Р 99 - пространственный сдвиг в продольном и поперечном направ 0лениях соответственно;Ь Ьи- продольный и поперечный интер 9 (валы пространственной корреляции;9 - временной интервал корреляо 15ции,Как следует из уравнения,для воспроизведения поля, имитирующего воздействие на объект поля турбулентных пульсаций давления, необходимо обеспечить ко 20эффициент продольной корреляции, 9 (Ф, О,т- ),. характеризующийся при временном;двигеС = В - максимумом, амплитуда кокторого уменьшается с ростом , а также коэффициент поперечной корреляции р(8 Т ), максимум которого вне зависимости от величины 9 наблюдается привременном сдвиге Х = О, причем амплитуда максимума уменьшается с ростом 99. З 0Кроме того, для повышения точности создаваемого пола воспроизведения сдвигмежду точками возбуждения следует выбирать меньшим соответствующего интервала пространственной корреляции. 35Целью изобретения является повышениеточности воспроизведения поля случайныхмеханических возмущений, действующихна обтекаемый турбулентным потокомобъект, 40Это достигается тем, что электромеханические преобразователи располагаютв несколько рядов по линиям, параллельным и перпендикулярным вектору скорости потока, на расстояниях один от другого, меньших интервалов пространственнойкорреляции дисперсий пульсаций давленияв потоке в соответствующих направлениях,а сигнал возбуждения каждого электромеханического преобразователя формиру- ыют суммированием случайного сигнала,генерируемого отдельным ви каждогопреобразователя генератором, со случайным ситналом от общего для всех преобразователей генератора, при этом сигнал 55последнего для возбуждения каждого последующего ряда преобразователей, расположенных по линии, перпендикулярной 3 729 ния коэффициент пространственно-временной корреляции 461 4к вектору скорости потока, подают на суммирование с задержкой по отношению к сигналу возбуждения предыдущего ряда преобразователей.На чертеже изображена структурная схема устройства, реализующего предложенный способ.Устройс тво содержит электромеханические преобразователи 1, общий для всех преобразователей 1 генератор 2 случайного сигнала, линию 3 задержки с отводами, вход которой соединен с выходом генератора 2, генераторы 4 независимых случайных сигналов по числу преобразователей 1 и сумматоры 5, один вход каждого из которых соединен с выходом генератора 4, другой - с выхо дом линии 2 задержки, а выход - со входом электромеханического. преобразователя 1.Способ осуществляется следующим образом.Преобразователи 1 располагают на поверхности исследуемого объекта (на чертеже не изображен) в несколько рядов по линиям, параллельным и перпендикулярным вектору скорости Ч имитируемого потока, причем преобразователи в направлении вектора скорости располагают на раостояниях ь(Ьодин от другого, а преобразователи в направлении, перпендикулярном направлению скорости - на расстояниахЬ(Ьодйн от другого.Сигнал с выхода генератора 2 подает- си на вход линии 3 задержки, осуществляющей многоканальную 9 задержку входного сигнала с дискретным шагом. Сигналы с выходов линии 3 задержки поступают на одни входы сумматоров 5, на другие входы которых поступают сигналы от генераторов 4.Сигналы, полученные в результате суммирования, используют для возбуждения преобразователей 1.Изменяя уровни сигналов, генерируемых генераторами 4, регулируют величины некогерентных составляющих в сигналах возбуждения, добиваясь требуемого спада пространственной корреляционной функции в продольном и поперечном направлениях, Необходимое расположение максимума коэффициента пространственной корреляции на временной оси достигаютвыбором шага временной задержки ЬС, вьФ соответствиис выражением ьТ: - МножиС 1Чтель ехР(. -- ) в выражении (1) получаюто("й= а а 1+ 9сО о например, за счет включения в схемы генераторов 4 фильтров с соответствующими характеристиками (известно, что корреляционной функции ео(-0 1 Ю)соответствует спектральная функция вида),.с. СОПредложенный способ воспроизведения поля случайных механических возмущений обеспечивает повышение точности, что, позволяет проводить исследование колебаний, возникающих в объектах под действием турбулентного потока, в лабораторных условиях и тем самым повысить технико-экономическую эффективность исследований. 2 рформула изобретенияСпособ воспроизведения поля случай ных механических возмущений, действующих на обтекаемый турбулентным потоком объект, заключающийся в том, что формируют взаимно коррелированные случайные электрические сигналы, возбуждают 30 ими электромеханические преобразоват ли и с помощью последних осуществляют , многоточечное вибрационное нагружение объекта, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности воспроизведения электромеханические преобра- "зователи располагают в несколько рядовпо линиям, параллельным и перпендикулярным вектору скорости потока, на расстояниях один от другого, меньших интер.валов пространственной корреляции дисперсий пульсаций давления в потоке в соответствующих направлениях, а сигнал возбуждения каждого электромеханическогопреобразователя формируют суммированиемслучайного сигнала, генерируемого отделным для каждого преобразователя генератором, со случайным сигналом от общегодля всех преобразователей генератора,приэтом сигнал псследнего для возбуждениякаждого послегуюшего ряда феобрвзователей, расположенных по линии, перпендикулярной к вектору скорости потока, подаютна суммирование с задержкой по отношению к сигналу возбуждения предыдущегоряда преобразователей. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент фРГ % 1926494,кл. 42 к 21/С 1, 1972,2. Лычак М. М, и др, О самонастраивающихся формирующих фильтрах для воспроизведения векторного случайного процесса с заданной спектральной мвтрицей.Сб. Кибернетика и вычислительная техника, вып, 23, Киев, Наукова думка,197.4, с, 65 (прототип).729461 Составитель В. ШехРедактор 11, Народная Техред О. Андрейко ектор М. Иароцн Тираж 1019 арственного ком изобретений и отк Ж-З 5, РаушскаяЗвка одписное Фв;дал 111 "11 атент", г,Ужгород, ул,Проектная, 4 з 1252/36 1111 ИИ 11 И Гос по делам 1 30;5, Москва

Смотреть

Заявка

2456070, 11.02.1977

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-1452

НОВИКОВ ВАЛЕРИЙ ИВАНОВИЧ, БОКОВОЙ ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01M 7/00

Метки: возмущений, воспроизведения, действующих, механических, обтекаемый, объект, поля, потоком, случайных, турбулентным

Опубликовано: 25.04.1980

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-729461-sposob-vosproizvedeniya-polya-sluchajjnykh-mekhanicheskikh-vozmushhenijj-dejjstvuyushhikh-na-obtekaemyjj-turbulentnym-potokom-obekt.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ воспроизведения поля случайных механических возмущений, действующих на обтекаемый турбулентным потоком объект</a>

Похожие патенты