Розглянуто задачу про вимушені коливання ідеальної нестислової рідини, що частково заповнює абсолютно твердий циліндр, розбитий на два та чотири секторальні відсіки. Базуючись на варіаційному формулюванні задачі, побудовано скінченновимірні нелінійні математичні моделі, що описують рух рідини в околі основного резонансу. За методом Бубнова - Гальоркіна побудовано перодичні розв'язки системи нелінійних звичайних диференціальних рівнянь, що описують рух рідини в рухомій циліндричній порожнині з перегородками, яка здійснює поступальні рухи за періодичним законом. З використанням рівнянь першого наближення описано основні фізичні явища та проведено аналіз стійкості одержаних періодичних розв'язків. Побудовано амплітудно-частотні характеристики коливань вільної поверхні рідини в околі основного резонансу. Визначено форму вільної поверхні та основні характеристики силової взаємодії тіла з рідиною. Досліджено поведінку вузлової лінії. Проведено кількісне та якісне порівняння теоретичних результатів з експериментальними даними.

  Скачати повний текст

Досліджено вимушені нелінійні коливання, що виникають на вільній поверхні ідеальної нестисливої рідини, яка частково заповнює твердий циліндричний бак, що здійснює гармонічні у часі коливання в околі найнижчої частоти власних коливань рідини. Запропоновано підхід комп'ютерної реалізації варіаційного методу Майлса - Луковського за спеціально сформульованими гіпотезами теорії п'ятого порядку малості. Одержано нову математичну модель у вигляді одинадцяти нелінійних звичайних диференціальних рівнянь другого порядку, що описує вільні та вимушені коливання рідини в резервуарі у формі прямого кругового циліндра. Числові значення коефіцієнтів цих рівнянь знайдено у широкому діапазоні геометричних параметрів резервуару та подано у вигляді окремих таблиць. На базі одержаної моделі в околі основного резонансу побудовано усталені періодичні рухи рідини, досліджено їх стійкість, визначено сили заємодії тіла та рідини. Проведено порівняльний аналіз одержаних результатів з аналогічними результатами за теорією третього порядку малості й експериментальними даними. Розглянуто межі застосованості теорії третього порядку малості.

  Скачати повний текст