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)