Mathematical modeling of some aeroelastic systems

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In this paper, we develop mathematical models of a class of aerohydroelastic systems, namely, vibrating devices intended for intensification of technological processes. The dynamic stability of elastic components of these devices is examined. The notion of stability of a deformable body accepted in this paper coincides with the concept of the Lyapunov stability of dynamical systems. The models considered are governed by coupled nonlinear partial differential systems. The impact of a gas or fluid (in the model of an ideal medium) is determined from the asymptotic equations of aerohydromechanics. For describing the dynamics of elastic elements, we use the nonlinear theory of solid deformable bodies, which takes into account transverse and longitudinal deformations. The study of stability is based on the construction of positive-definite Lyapunov-type functionals. Sufficient conditions for the stability of solutions of the systems proposed are obtained.

About the authors

P. A. Velmisov

Ульяновский государственный технический университет

Author for correspondence.
Email: velmisov@ulstu.ru
Russian Federation, Ульяновск

A. V. Ankilov

Ульяновский государственный технический университет

Email: ankil@ulstu.ru
Russian Federation, Ульяновск

References

  1. Анкилов А. В., Вельмисов П. А. Функционалы Ляпунова в некоторых задачах аэрогидроупругости. — Ульяновск: УлГТУ, 2019.
  2. Анкилов А. В., Вельмисов П. А. Функционалы Ляпунова в некоторых задачах динамическойустойчивости аэроупругих конструкций. — Ульяновск: УлГТУ, 2015.
  3. Быкова Т. В., Могилевич Л. И., Попов В. С., Попова А. А., Черненко А. В. Радиальные и изгибные колебания круглой трехслойной пластины, взаимодействующей с пульсирующим слоем вязкой жидкости// Тр. МАИ. — 2020. — 110. — 6.
  4. Вельмисов П. А., Анкилов А. В., Покладова Ю. В. Об устойчивости решений некоторых классов начально-краевых задач в аэрогидроупругости// Итоги науки и техн. Сер. Совр. мат. прилож. Темат. обз. — 2019. — 165. — С. 34-46.
  5. КоллатцЛ. Задачи на собственные значения. — М.: Наука, 1968.
  6. Могилевич Л. И., Блинков Ю. А., Иванов С. В. Волны деформации в двух соосных кубически нелинейных цилиндрических оболочках с вязкойжидкостью между ними// Изв. вузов. Прикл. нелин. динам. — 2020. — 28, № 4. — С. 435-454.
  7. Abdelbaki A. R., Paidoussis M. P., Misra A. K. A nonlinear model for a hanging cantilevered pipe discharging fluid with a partially-confined external flow// Int. J. Nonlin. Mech. — 2020. — 118. — 103290.
  8. Ankilov A. V., Vel’misov P. A. Stability of solutions to an aerohydroelasticity problem// J. Math. Sci. — 2016. — 219, № 1. — P. 14-26.
  9. Askari E., Jeong K.-H., Ahn K.-H., Amabili M. A mathematical approach to study fluid-coupled vibration of eccentric annular plates// J. Fluids Struct. — 2020. — 98. — 103129.
  10. Giacobbi D. B., Semler C., Paidoussis M. P. Dynamics of pipes conveying fluid of axially varying density// J. Sound Vibration. — 2020. — 473. — 115202.
  11. Kontzialis K., Moditis K., Paidoussis M. P. Transient simulations of the fluid-structure interaction response of a partially confined pipe under axial flows in opposite directions// J. Press. Vessel Techn. — 2017. — 139, № 3. — P. 1-8.
  12. Moditis K., Paidoussis M., Ratigan J. Dynamics of a partially confined, discharging, cantilever pipe with reverse external flow// J. Fluids Struct. — 2016. — 63. — P. 120-139.
  13. Mogilevich L., Ivanov S. Waves in two coaxial elastic cubically nonlinear shells with structural damping and viscous fluid between them// Symmetry. — 2020. — 12, № 3. — P. 335.
  14. Mogilevich L. I., Popov V. S., Popova A. A., Christoforova A. V. Hydroelastic response of a circular sandwich plate interacting with a liquid layer// J. Phys. Conf. Ser. — 2020. — 1546, № 1. — 012137.
  15. Rinaldi S., Paidoussis M. P. An improved theoretical model for the dynamics of a free-clamped cylinder in axial flow// J. Fluids Struct. — 2020. — 94. — 102903..
  16. Velmisov P. A., Ankilov A. V. Dynamic stability of plate interacting with viscous fluid// Cybern. Phys. — 2017. — 6, № 4. — P. 262-270.
  17. Velmisov P. A., Ankilov A. V. Stability of solutions of initial boundary-value problems of aerohydroelasticity// J. Math. Sci. — 2018. — 233, № 6. — P. 958-974.
  18. Velmisov P. A., Ankilov A. V. About dynamic stability of deformable elements of vibration systems// Cybern. Phys. — 2019. — 8, № 3. — P. 175-184.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2022 Вельмисов П.A., Анкилов А.V.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).