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

Досліджено початково-крайові та спектральні задачі про малі рухи системи гіростатів, які послідовно з'єднані один з іншим сферичними шарнірами. Зазначено, що кожен гіростат має порожнину, цілком заповнену ідеальною або в'язкою нестисливою рідиною. Розглянуто початково-крайову та спектральну задачі про малі рухи зчленованих тіл з порожнинами, які повністю заповнені ідеальною рідиною. Доведено теорему існування розв'язків задачі Коші, описано властивості нормальних коливань. Відому теорему М. Є. Жуковського про рух твердого тіла з ідеальною рідиною перенесено на випадок руху n тіл. Описано задачу про малі коливання зчленованих гіростатів з порожнинами, які заповнені в'язкою рідиною. Доведено теорему про існування сильного розв'язку початково-крайової задачі, описано властивості нормальних коливань. Розглянуто задачу про малі рухи та нормальні коливання частково дисипативної гідромеханічної системи із зчленованих гіростатів, доведено теорему про існування сильного розв'язку початково-крайової задачі для цього випадку.

  Скачати повний текст

Досліджено задачі про малі рухи та власні коливання ідеальної рідини в басейні, частково вкритому пружним і кришеним льодом. З використанням методу проектування рівнянь на підпростори ортогонального розкладання гільбертова простору вектор-функцій, заданих в області, заповненій рідиною, а також проектування межових умов на підпростори ортогонального розкладання гільбертова простору скалярних функцій, заданих на рухомій поверхні, доведено теореми про сильну (за часом) розв'язність початково-крайових задач. Досліджено спектральні задачі про власні коливання гідродинамічної системи. Вивчено структуру спектра частот власних коливань. Доведено базисність системи власних функцій. Одержано також асимптотичні формули для гілок власних значень.

  Скачати повний текст

Одержано необхідні умови стійкості рівномірного обертання вільної та невільної системи трьох пружно зв'язаних вовчків Лагранжа. Аналітично показано можливість стабілізації нестійкого обертання вовчка Лагранжа з рідиною за допомогою одного твердого тіла, що обертається. Встановлено необхідні умови стійкості рівномірного обертання вовчка Лагранжа з ідеальною рідиною на струнному підвісі з урахуванням першого, двох і трьох тонів коливання рідини. Оцінено вплив основних параметрів струнного підвісу на області стійкості вовчка з рідиною.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив стратифікації рідини і пружних включень на динаміку та стійкість руху твердого тіла з рідиною. Показано можливість стабілізації його нестійкого обертання за допомогою внутрішніх перегородок і твердих тіл, що обертаються. Знайдено оптимальне розташування перегородок та їх кількість. Оцінено вплив пружного моменту та параметрів даних тіл на ефект стабілізації, а також значущість стратифікації стосовно власних частот коливань багатошарової ідеальної рідини, яка обертається, і на стійкість обертання твердого тіла. Досліджено власні та вимушені коливання багатошарової рідини. Одержано умови стійкості стану рівноваги у задачі Л.И.Стретенського та в задачі про фізичний маятник, який містить багатошарову рідину. Вивчено власні та вимушені коливання багатошарової рідини, розділеної пружними пластинками. Показано можливість стабілізації за допомогою пружних пластинок нестійкого стану рівноваги у задачі Л.И.Стретенського та в задачі про фізичний маятник, який містить багатошарову рідину та пружні пластинки. Оцінено вплив змінення маси даної рідини на динаміку та стійкість руху твердого тіла.

  Скачати повний текст

Досліджено однорідні вихрові рухи (ОВР) нестисливої рідини в еліпсоїдальних порожнинах. Розглянуто питання їх використання в динаміці систем тіл з еліпсоїдальними порожнинами, заповненими рідиною. У випадку ідеальної рідини рівняння руху системи тіло - рідина наведено у гамільтоновій формі. З використанням перших інтегралів (Гельмгольця та моменту кількості руху) порядок гамільтонових рівнянь знижено на чотири одиниці. У певних випадках це дозволило проінтегрувати задачу або одержати необхідні та достатні умови стійкості відомих стаціонарних розв'язків. Розглянуто задачу про течію в'язкої нестислої рідини у рухомій еліпсоїдальній порожнині з пористим демпфером. Знайдено умови, за яких рух рідини наближається до ОВР. Досліджено гідродинамічну стійкість течії. З використанням одержаних результатів вивчено стійкість рівномірних обертань і регулярних процесій розташованої у кардановому підвісі дзиги з еліпсоїдальною порожниною. Розглянуто задачу про течію нестисливої рідини у еліпсоїдальній порожнині у випадку, коли в'язкість стратифікована таким чином, що рідина може здійснювати ОВР. Задачу використано для оцінювання впливу в'язкості рідкого ядра на тривалість майже добового періоду коливань полюсу Землі. Стратифіковану в'язкість ураховано у класичній проблемі про коливання рідких еліпсоїдів Діріхле. На підставі ОВР побудовано малопараметричні моделі для опису обертання Землі, полюс яких здійснює коливання з майже добовим періодом і періодом Чандлера.

  Скачати повний текст