ОБ АВТОКОЛЕБАНИЯХ МНОГОЗВЕННОГО АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО МАЯТНИКА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. Tarantello G. Multiple Forced Oscillations for the N-Pendulum Equation // Commun. Math. Phys. 1990. V. 132. P. 499–517.
  5. 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
  6. Розенблат Г.М. О параметрической стабилизации многозвенного обращенного маятника // АиТ. 1985. № 3. С. 162–165.
  7. 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
  8. Анохин Н.В. Приведение многозвенного маятника в положение равновесия с помощью одного управляющего момента // Изв. РАН. ТиСУ. 2013. № 5. С. 44–53.
  9. 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.
  10. Ананьевский И.М. Управление трехзвенным перевернутым маятником в окрестности положения равновесия // ПММ. 2018. Т. 82. Вып. 2. С. 149–155.
  11. 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
  12. 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
  13. 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
  14. 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
  15. Локшин Б.Я., Самсонов В А. Авторотационные и автоколебательные режимы движения аэродинамического маятника // ПММ. 2013. Т. 77. Вып. 4. С. 501–513.
  16. 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.
  17. 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
  18. 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
  19. 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
  20. 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
  21. 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
  22. 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.
  23. 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
  24. 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
  25. Климина Л.А. Метод формирования авторотаций в управляемой механической системе с двумя степенями свободы // Изв. РАН. ТиСУ. 2020. № 6. С. 3–14.

Дополнительные файлы


© А.П. Голуб, Л.А. Климина, Б.Я. Локшин, Ю.Д. Селюцкий, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах