Мельник В.Н., Карачун В.В., Саверченко В.Г.
Национальный технический университет Украины «КПИ»
МОМЕНТ СИЛ АКУСТИЧЕСКОГО
ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОПЛАВКОВЫЙ ПОДВЕС
Отметим, что акустическая волна, а точнее ее
антисимметричная составляющая , создает момент
относительно оси
подвеса при ненулевой плавучести гироагрегата, либо при отсутствии
геометрической симметрии поплавка относительно выходной оси. По сути дела речь
идет о парусности.
Величину возмущающего момента можно определить из соотношения:
(1)
где - потенциал скорости дифракционной волны.
Конкретизируем формулу (1) к геометрии
поплавка, представив последний как круговую цилиндрическую оболочку длиной и две круглые
пластины (торцы) радиуса
.
Рассмотрим вначале цилиндрическую оболочку
(рис. 1). На
расстоянии от среднего сечения
выделим элементарное кольцо радиуса
и толщины
. Тогда момент сил акустического давления будет определяться
соотношением (рис. 1, а) –
а момент, действующий на все кольцо, формулой –
(2)
Остается проинтегрировать
выражение (2) по всей длине поплавка от до
и получить значение
искомого момента равнодействующей сил акустического давления:
(3)
Момент равнодействующей сил акустического
давления на торец поплавка
определиться формулой (рис. 2):
(4)
Так как торцевых пластин две, то из соотношений (3) и (4)
получаем рабочую формулу:
(5)