ОБ АВТОКОЛЕБАНИЯХ МНОГОЗВЕННОГО АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО МАЯТНИКА
- Авторы: Голуб А.П.1, Климина Л.А.1, Локшин Б.Я.1, Селюцкий Ю.Д.1
-
Учреждения:
- НИИ механики МГУ
- Выпуск: № 2 (2023)
- Страницы: 140-150
- Раздел: МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
- URL: https://journals.rcsi.science/0002-3388/article/view/136880
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002338823020087
- EDN: https://elibrary.ru/JEFVCC
- ID: 136880
Цитировать
Аннотация
Рассматривается многозвенный маятник, находящийся в потоке среды. На последнем звене маятника установлено крыло, на котором сосредоточено взаимодействие с потоком. Изучается динамика этой системы как потенциального рабочего элемента ветроэнергетической установки колебательного типа. Для разных скоростей потока численно исследуются периодические режимы, возникающие при разном количестве звеньев и различных значениях внешней нагрузки. Показано, в частности, что максимальная мощность, которая может быть получена с помощью 2-звенного маятника, в широком диапазоне скоростей потока больше, чем с помощью маятников с числом звеньев больше двух. В то же время маятники с большим количеством звеньев позволяют получать заметную мощность в более широком интервале значений нагрузки, чем двухзвенный.
Об авторах
А. П. Голуб
НИИ механики МГУ
Email: seliutski@imec.msu.ru
Россия, Москва
Л. А. Климина
НИИ механики МГУ
Email: seliutski@imec.msu.ru
Россия, Москва
Б. Я. Локшин
НИИ механики МГУ
Email: seliutski@imec.msu.ru
Россия, Москва
Ю. Д. Селюцкий
НИИ механики МГУ
Автор, ответственный за переписку.
Email: seliutski@imec.msu.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Braun M. On Some Properties of the Multiple Pendulum // Archive of Applied Mechanics. 2003. V. 72. P. 899–910. https://doi.org/10.1007/s00419-002-0263-4
- Gupta M.K., Sinha N., Bansal K., Singh A.K. Natural Frequencies of Multiple Pendulum Systems Under Free Condition // Arch. Appl. Mech. 2016. V. 86. P. 1049–1061. https://doi.org/10.1007/s00419-015-1078-4
- Felmer P.L. Multiple Periodic Solutions for Lagrangian Systems in Tn // Nonlinear Analysis: Theory, Methods & Applications. 1990. V. 15. Iss. 9. P. 815–831. https://doi.org/10.1016/0362-546X(90)90095-X
- Tarantello G. Multiple Forced Oscillations for the N-Pendulum Equation // Commun. Math. Phys. 1990. V. 132. P. 499–517.
- Roselli P. A Multiplicity Result for the Periodically Forced N-Pendulum with Nonzero-Mean Valued Forcings // Nonlinear Anal. T.M.A. 2001. V. 43. P. 1019–1041. https://doi.org/10.1016/S0362-546X(99)00239-4
- Розенблат Г.М. О параметрической стабилизации многозвенного обращенного маятника // АиТ. 1985. № 3. С. 162–165.
- Udwadia F.E., Koganti P.B. Dynamics and Control of a Multi-Body Planar Pendulum // Nonlinear Dynamics. 2015. V. 81. P. 845–866. https://doi.org/10.1007/s11071-015-2362-0
- Анохин Н.В. Приведение многозвенного маятника в положение равновесия с помощью одного управляющего момента // Изв. РАН. ТиСУ. 2013. № 5. С. 44–53.
- Ананьевский И.М., Анохин Н.В. Управление пространственным движением многозвенного перевернутого маятника с помощью момента, приложенного к первому звену // ПММ. 2014. Т. 78. Вып. 6. С. 755–765.
- Ананьевский И.М. Управление трехзвенным перевернутым маятником в окрестности положения равновесия // ПММ. 2018. Т. 82. Вып. 2. С. 149–155.
- Wojna M., Wijata A., Wasilewski G., Awrejcewicz J. Numerical and Experimental Study of a Double Physical Pendulum with Magnetic Interaction // J. Sound and Vibration. 2018. V. 430. P. 214–230.https://doi.org/10.1016/j.jsv.2018.05.032
- Marghitu D.B., Zhao J. Impact of a Multiple Pendulum with a Non-Linear Contact Force // Mathematics. 2020. V. 8. P. 1202. https://doi.org/10.3390/math8081202
- Lobas L.G. Generalized Mathematical Model of an Inverted Multilink Pendulum with Follower Force // Int. Appl. Mech. 2005. V. 41. P. 566–572. https://doi.org/10.1007/s10778-005-0125-1
- Puzyrov V., Awrejcewicz J., Losyeva N., Savchenko N. On the Stability of the Equilibrium of the Double Pendulum with Follower Force: Some New Results // J. Sound and Vibration. 2022. V. 523. P. 116699. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2021.116699
- Локшин Б.Я., Самсонов В А. Авторотационные и автоколебательные режимы движения аэродинамического маятника // ПММ. 2013. Т. 77. Вып. 4. С. 501–513.
- Локшин Б.Я., Самсонов В.А., Шамолин М.В. Маятниковые системы с динамической симметрией // Современная математика и ее приложения. 2016. Т. 100. С. 76–133.
- Selyutskiy Y.D., Holub A.P., Dosaev M.Z. Elastically Mounted Double Aerodynamic Pendulum // Int. J. Structural Stability and Dynamics. 2019. V. 19. № 5. P. 1941007. https://doi.org/10.1142/S0219455419410074
- Egger P., Caracoglia L. Analytical and Experimental Investigation on a Multiple-Mass-Element Pendulum Impact Damper for Vibration Mitigation // J. Sound and Vibration. 2015. V. 353. P. 38–57. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2015.05.003
- Izadgoshasb I., Lim Y.Y., Tang L., Padilla R.V., Tang Z.S., Sedighi M. Improving Efficiency of Piezoelectric Based Energy Harvesting from Human Motions Using Double Pendulum System // Energy Conversion and Management. 2019. V. 184. P. 559–570. Doi: .https://doi.org/10.1016/j.enconman.2019.02.001
- Chen J., Bao B., Liu J., Wu Y., Wang Q. Piezoelectric Energy Harvester Featuring a Magnetic Chaotic Pendulum // Energy Conversion and Management. 2022. V. 269. P. 116155. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.116155
- Selyutskiy Y., Dosaev M., Holub A., Ceccarelli M. Wind Power Harvester Based on an Aerodynamic Double Pendulum // Proc. Institution of Mechanical Engineers, P. C: J. Mechanical Engineering Science. 2022. V. 236. № 18. P. 10025–10032. https://doi.org/10.1177/09544062221085
- Dosaev M., Klimina L., Selyutskiy Y. Wind Turbine Based on Antiparallel Link Mechanism // New Trends in Mechanism and Machine Science, Mechanisms and Machine Science. V. 43. Springer International Publishing Switzerland, 2017. P. 543–550.
- Pigolotti L., Mannini C., Bartoli G., Thiele K. Critical and Post-Critical Behaviour of Two-Degree-of-Freedom Flutter-Based Generators // J. Sound and Vibration. 2017. V. 404. P. 116–140.https://doi.org/10.1016/j.jsv.2017.05.024
- Sheldahl R.E., Klimas P.C. Aerodynamic Characteristics of Seven Symmetrical Airfoil Sections Through 180-Degree Angle of Attack for Use in Aerodynamic Analysis of Vertical Axis Wind Turbines // Technical Report SAND-80-2114. Sandia National Labs. (USA), 1981. https://doi.org/10.2172/6548367
- Климина Л.А. Метод формирования авторотаций в управляемой механической системе с двумя степенями свободы // Изв. РАН. ТиСУ. 2020. № 6. С. 3–14.