РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТ ТОНКОСТЕННЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ БОРТОВЫХ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ 

Сергей Иванович Фролов, кандидат технических наук, доцент кафедры конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: ra4foc@yandex.ru
Евгения Анатольевна Данилова, кандидат технических наук, доцент кафедры конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: siori@list.ru
Георгий Васильевич Таньков, кандидат технических наук, доцент кафедры конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: g.tankov43@mail.ru
Игорь Иванович Кочегаров, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: kipra@pnzgu.ru
Алексей Валерьевич Григорьев, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: a_grigorev@mail.ru 

629.1 

DOI

10.21685/2307-4205-2021-1-10 

Актуальность и цели. Важной задачей при разработке бортовых радиоэлектронных средств является оценка резонансных частот конструкции. Цилиндрическая форма конструкции применяется реже, чем прямоугольная, притом, что в ряде случаев обладает большей жесткостью. Кроме того, в литературе отсутствуют инженерные методики для определения собственных частот колебаний (СЧК) цилиндрических оболочек. Целью работы является разработка методики решения задачи нахождения минимальной СЧК свободно опертой круговой цилиндрической оболочки и получено аналитического выражения для частотных параметров цилиндра с защемленными торцами.
Материалы и методы. В работе используются положения теории механических колебаний для получения аналитических выражений собственной частоты колебаний цилиндрической оболочки. Для численного решения используются методы конечных элементов и программный пакет ANSYS.
Результаты. Предложены результаты расчетов собственных частот колебаний цилиндрических тонкостенных оболочек с защемленными краями, позволяющие обоснованно выбрать размеры конструкции с точки зрения защиты от резонанса. Выполнено численное моделирование, подтвердившее адекватность предложенной математической модели.
Вывод. Результаты работы в виде рекомендаций по повышению жесткости конструкций цилиндрических конструкций бортовых радиоэлектронных средств позволят создавать более надежные конструкции за счет улучшения стойкости к вибрации. 

Ключевые слова

цилиндрическая оболочка, собственная частота колебаний, математическое моделирование, вибрация, резонанс, защита 

 Скачать статью в формате PDF

1. Свиридюк Д. М. Повышение эксплуатационных характеристик двигателей путем введения технологической операции контроля герметичности вакуум-плотных корпусов РЭА. М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, Авиационная и ракетно-космическая техника, 2009.
2. Тюлевин С. В. Анализ отказов бортовых радиоэлектронных средств // Наука и инновации в современном мире: техника и технологии. Одесса, 2017. С. 7–31.
3. Ненашев А. П. Конструирование радиоэлектронных средств : учебник для радиотехн. спец. вузов. М. : Высш. шк., 1990.
4. Прочность, устойчивость, колебания : справочник / под ред. И. А. Биргер, Я. Г. Пановко. М. : Машиностроение, 1968. Т. 3.
5. Справочник по динамике сооружений / под ред. И. М. Коренева. М. : Стройиздат, 1972.
6. Вибрации в технике : справочник / ред. совет: В. Н. Челомей (пред.). М. : Машиностроение, 1978. Т. 1.
7. Лейзерович Г. С., Тарануха Н. А. О математической модели нелинейных колебаний круговых цилиндрических оболочек с начальными неправильностями // Вестник Нижегородского университета. 2009. № 6.
8. Кубенко И. Д., Ковальчук П. С., Подчасов Н. П. Нелинейные колебания цилиндрических оболочек. Киев : Выща школа, 1989.
9. Дяченко И. А, Миронов А. А., Свердлик Ю. М. Сравнительный анализ теории и конечно-элементных моделей расчета свободных колебаний цилиндрических оболочек // Транспортные системы. 2019. № 39.
10. Свободные колебания круговой цилиндрической оболочки, защемленной по торцам. URL: scadsoft.com/ tests_scad/index/test/77
11. Верификационный отчет по программному комплексу MicroFe. РААСН, ООО Техсофт, 2009.
12. Талицкий Е. Н. Защита электронных средств от механических воздействий. Владимир : ВГУ, 2001.