Browsing by Author "Limarchenko, O. S."

Now showing 1 - 3 of 3

Effect of combine motion on variation of resonance properties in liquid sloshing problems
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Konstantinov, O. V.; Limarchenko, O. S.; Semenovich, K. O.
Variation of resonant properties of the system liquid – structure caused by changes of distribution of normal frequencies is under consideration. It was shown that different types of mobility of carrying body (translational or rotational motion with different types of constraints) causes growth of normal frequencies, which correspond to antisymmetric oscillations of a liquid free surface, while the rest of frequencies do not change. General arrangement of normal frequencies, which corresponds to the case of immovable reservoir, is considerably violated. In this case some new types of internal resonances in liquid – structure systems are manifested. Two basic problems with redistribution of sequence of normal frequencies were investigated, namely, parametric resonance of movable in translational direction cylindrical reservoir in the Faraday generalized problem and forced motion of liquid in cylindrical reservoir on pendulum with different lengths of suspension. Some general regularities of development of dynamical processes in these systems are discussed.Вивчається змiна резонансних властивостей системи рiдина – конструкцiя, зумовлена змiною розподiлу власних частот коливань. Показано, що рiзнi типи рухомостi тiла, що несе рiдину, (поступальний або обертальний рух з рiзними в’язями) спричиняють збiльшення величин власних частот, якi вiдповiдають антисиметричним коливанням вiльної поверхнi рiдини, а iншi частоти залишаються незмiнними. Звичайний розподiл власних частот, який вiдповiдає випадку нерухомого резервуару суттєво порушується. В цьому випадку проявляються деякi новi типи внутрiшнiх резонансiв в системах рiдина – конструкцiя. Були дослiдженi двi базовi задачi з перерозподiлом порядку власних частот: параметричний резонанс у рухомому в поперечному напрямку цилiндричному резервуарi в узагальненiй задачi Фарадея i в вимушених коливаннях рiдини в цилiндричному резервуарi на маятникову пiдвiсi з рiзними довжинами пiдвiсу. Обговорюються деякi загальнi закономiрностi развитку динамiчних процесiв у цих системах.
Generalizations of the Faraday problem in mechanical system “reservoir–liquid with a free surface“
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2014) Limarchenko, O. S.; Konstantinov, O. V.
Two generalizations of the classical Faraday problem on development of parametric resonance in mechanical system “reservoir – liquid with free surface”, namely, the effect of supplementary degree of freedom, i.e., possibility of horizontal motion of reservoir due to transversal motion of free surface of liquid, and effect of supplementary degree of freedom, i.e., possibility of angular oscillations of reservoir, which is suspended as pendulum, due to transversal oscillations of a free surface of liquid. Investigation is done on the basis of efficient nonlinear multimodal model, which considers combined motion of reservoir and free surface of the liquid. It was shown that, in contrast to the classical Faraday problem, dynamical processes in the system are developed as aggregate of parametric and forced mechanisms of oscillations. For the considered generalizations of the Faraday problem transition of oscillations of free surface of the liquid into nonlinear range of excitations is possible for any frequency of external vertical excitation of reservoir. В роботi розглянуто два узагальнення класичної задачi Фарадея про розвиток параметричного резонансу в механiчнiй системi “резервуар – рiдина з вiльною поверхнею“: 1) вплив додаткового ступеня вiльностi – можливостi горизонтального руху резервуару за рахунок поперечних коливань вiльної поверхнi рiдини; 2) вплив додаткового ступеня вiльностi – можливостi кутових коливань резервуару, що висить на маятниковому пiдвiсi, за рахунок коливань вiльної поверхнi рiдини. Дослiдження виконано на основi ефективної нелiнiйної багатомодової моделi, яка враховує сумiсний рух резервуару та вiльної поверхнi рiдини. Показано, що на вiдмiну вiд класичної задачi Фарадея, динамiчнi процеси в системi розвиваються як сукупнiсть механiзмiв параметричних та вимушених коливань. Для розглянутих узагальнень задачi Фарадея можливий вихiд коливань вiльної поверхнi рiдини у нелiнiйний дiапазон амплiтуд при будь-якiй частотi зовнiшнього вертикального збурення.
Structure of geometrical nonlinearities in problems of liquid sloshing in tanks of non-cylindrical shape
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2014) Limarchenko, O. S.; Cattani, C.; Pilipchuk, V.
Structure of geometrical nonlinearities in mathematical model of liquid sloshing in tanks of non-cylindrical shape is under consideration. In contrast to the case of cylindrical reservoir, some new types of nonlinearities occur in mathematical statement of the problem. They are connected with four main reasons. First, they are determined by new normal modes, which correspond to non-cylindrical shape of the tank and take into account some nonlinear properties of the problem (for example, they follow tank walls above level of a free surface). Second, determination of the potential energy of the liquid includes tanks geometry in close vicinity of cross-section of undisturbed free surface of the liquid and tank walls. Third type of manifestation of geometrical nonlinearities is connected with compensation of elevation of liquid level due to non-cylindrical type of tank shape for providing law of mass conservation. The fourth type of nonlinearities is connected with simultaneous manifestation of physical and geometrical nonlinearities. Investigation showed that mostly manifestation of nonlinear properties of liquid sloshing, connected with geometrical nature, is predetermined by inclination and curvature of tank walls in close vicinity of contact of undisturbed liquid with tank walls. We illustrated some general properties of geometrical nonlinearities by the example of three cases of tanks, namely, cylindrical, conic, and paraboloidal tank, which is selected such that its walls have the same inclination near free surface of the liquid as conic tank, but in this case curvature is manifested supplementary. Розглянуто структуру геометричних нелiнiйностей в математичнiй моделi коливань рiдини в баках. На вiдмiну вiд випадку цилiндричного резервуара деякi новi нелiнiйностi проявляються в математичнiй постановцi задачi. Вони пов’язанi з чотирма причинами. Перше, вони визначаються новими формами коливань, якi вiдповiдають нецилiндричнiй формi бака i приймають до уваги деякi нелiнiйнi властивостi задачi (наприклад, вони слiдують по стiнках бака вище рiвня вiльноїх поверхнi рiдини). Друге, iизначення потенцiальної енергiї рiдини включає геометрiю бака в в околi перетину незбуреної вiльної поверхнi рiдини i стiнок бака. Третiй тип прояву геометричних нелiнiйностей пов’язаний з компенсацiєю пiдйомi рiвня рiдини через нецилiндричнiсть форми бака для виконання закону збереження маси. Четвертий тип нелiнiйностей пов’язаний з одночасним проявом фiзичних i геометричних нелiнiйностей. Дослiдження показує, що переважно прояв нелiнiйних властивостей коливань рiдини, викликаний геометричною природою, визначається нахилом i кривизною стiнок бака в околi контакту незбуреної рiдини з стiнками бака. Показано деякi загальнi властивостi геометричних нелiнiйностей на прикладi трьох бакiв: цилiндричний, конiчний i параболоїдальний бак, який пiдiбраний так, що бак має онаковий нахил бiля вiльної поверхнi рiдини, проте в цьому випадку додатково проявляється кривизна.