САРАТОВ, 11 февраля. /ТАСС/. Ученые Саратовского государственного технического университета имени Ю. А. Гагарина (СГТУ) приступили к разработке математических моделей, которые позволят при создании промышленных изделий выявить нежелательные колебания, учесть или предотвратить их. Это должно способствовать повышению стойкости устройств, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза в субботу.
"В нашем исследовании мы изучаем динамику взаимодействия пластин, установленных на нелинейно-упругом основании и образующих стенки канала, с пульсирующей вязкой жидкостью, находящейся в нем. Затем планируем провести серию вычислительных экспериментов. В результате будут разработаны новые математические модели для исследования нелинейных гидроупругих колебаний пластин. Разработанная модель будет нести фундаментальный и прикладной характер и позволит разработчикам на этапе проектирования оценить возможность возникновения нежелательных колебаний, что даст возможность повысить вибрационную стойкость изделий", - цитирует пресс-служба автора проекта профессора кафедры "Прикладная математика и системный анализ" Физико-технического института СГТУ Виктора Попова.
Новшество исследования
По информации вуза, многие изделия современной промышленности включают в состав каналы прямоугольного, кольцевого или округлого сечений, стенки которых при давлении меняют свою форму. По таким каналам осуществляется транспортировка вязких жидкостей или газов. Система установлена на основании, также способном деформироваться. Такие каналы встречаются, например, в различных инженерных конструкциях, современных смарт-материалах, датчиках давления, гидросистемах, системах термостабилизации, охлаждения, теплообмена, смазки, подачи топлива.
Гидроупругие колебания, как сообщили в университете, возникают при взаимодействии упругих стенок каналов с жидкостью. Систему называют нелинейной, поскольку упругие основания этих каналов деформируются по нелинейному закону, в котором учитываются малые взаимодействия. Как отметили в вузе, в частности, этот момент не учитывается в уже имеющихся математических моделях.
"В большинстве случаев в известных моделях рассматривается идеальная жидкость, то есть пренебрегается ее вязкостью, а также не учитывается наличие нелинейного основания, на котором установлен упругий элемент. При разработке новых моделей эти пробелы будут восполнены. Нелинейность основания канала и вязкость жидкости могут существенно влиять на параметры колебаний упругого элемента", - объяснил Попов.
Отмечается, что новые математические модели могут быть востребованы также в исследованиях в сферах медицины и биологии. Дело в том, что в живой природе к подобным каналам можно отнести лимфатическую систему живых организмов, систему движения ликвора головного мозга, систему доставки питательных веществ растений.
Работы по созданию и исследованию математических моделей ведутся в рамках гранта Российского научного фонда.
Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина основан в 1930 году и является одним из ведущих технических вузов России. В СГТУ обучаются более 20 тыс. студентов и слушателей. В структуру университета входят девять институтов, военный учебный центр, два филиала и два колледжа. Вуз обеспечивает подготовку и переподготовку кадров по широкому спектру инженерных, технических, естественнонаучных, экономических, управленческих, социально-гуманитарных специальностей и направлений.
