Способ воспроизведения поля случайных механических возмущений,действующих на обтекаемый турбулентным потоком объект Советский патент 1980 года по МПК G01M7/00 

ния коэффициент пространственно-временной корреляции .K-C-t .)е4срС-)ехрСp(,v,t:) exPC гпе |Хс - средняя конвективная скорость; t; - временной сдвиг; п - пространственный сдвиг в продольном и поперечном направлениях соответственно; L§ Ьм- продольный и поперечный интер валы пространственной корреляции;0 - временной интервал корреляции. Как следует из уравнения,для воспроизведения папя, имитирующего воздействие на объект поля турбулентных пульсаций давления, необходимо обеспечить коэффициент продольной корреляции,Р (, О, С),- характеризующийся при временном сдвиге 7: й-максимумом, амплитуги которого уменьшается с ростом § , а также коэффициент поперечной корреляции р (0,0 f), максимум которого вне зависимости от величины ti наблюдается при временном сдвиге 1 О, причем амплитуда максимума уменьшается с ростом п Кроме того, для повьпиенйя точности соз даваемого поля воспроизведения сдвиг между точками возбуждения следует вы бирать меньшим соответствующего интервала пространственной корреляции. Целью изобретения является повышени точности воспроизведения поля случайных механических возмущений, действующих на обтекаемый турбулентным потоком объект. Это достигается тем, что электромеханические преобразователи располагают в несколько рядов по линиям, параллельг ным и перпендикулярным вектору скорости потока, на расстояниях один от друго го, меньших интервалов пространственно корреляции дисперсий пульсаций давления в потоке в соответствующих направления а сигнал возбуждения каждого электромеханического преобразователя формируют суммированием случайного сигнала, генерируемого отдельным для каждого пр еобрааователя генератором, со случайным сигналом от общего для всех преоб разователей генератора, при этом сигнал последнего для возбуждения каждого последующего ряда преобразователей, расположенных по линии, перпендикулярной 61 к вектору скорости потока, подают на суммирование с задержкой по отношению к сигналу возбуждения предыдущего ряда преобразователей. На чертеже изображена структурная схема устройства, реализующего предложенный способ. Устройство содержит электромеханические преобразователи 1, общий для всех преобразователей 1 генератор 2 случайного сипнала, линию 3 задержки с отводами, вход которой соединен с вь ходом генератора 2, генераторы 4 независимых случайных сигналов по числу преобразователей 1 и сумматоры 5, один вход каждого из которых соединен с выходом генератора 4, другой - с выходом линии 2 задержки, а выход - со входом электромеханического. прёобразо- вателя 1. Способ осуществляется следующим образом. Преобразователи 1 располагают на поверхности исследуемого объекта (на чер- теже не изображен) в несколько рядов по линиям, параллельньш и перпендикулярным вектору скорости V имитируемого потока, причем преобразователи в направлении вектора скорости располагают на раостояниях А§ L$oдин от щругого, а преобразователи в направлении, перпендикулярном направлению скорости - на расстоя- нияхЛО ЬьОдин от другого. Сигнал с выхода генератора 2 подает ся на вход линии 3 задержки, осуществляющей многоканальную задержку входного сигнала с дискретным щагом. Сигнаяь с выходов линии 3 задержки поступают на одаи входы сумматоров 5, на другие аходы которых поступают сигналы от генераторов 4. Сигналы, полученные в результате суммирования, используют для возбуждения преобразователей 1. Изменяя уровни сигналов, генерируемых генераторами 4, регулируют величины некогерентных составляющих в сигналах возбуждения, добиваясь требуемого спада пространственной корреляционной функции в продольном и поперечном направлениях. Необходимое расположение максимума коэффициента пространственной корреляции на временной оси достигают выбором шага временной задержки At, в соответствии с выражением at а- М ножи «:1v. тельеурСгрр/ в выражении (1) получают использованием сигналов возбуждения, спектр которых имеет вид . S(ui) о например, за счет включения в схемы генераторов 4 фильтров с соответствующим характеристиками (известно, что корреляцисданой функции eitoC-o T OcooTBeTCTByeT спектральная функция вида Предложенный способ воспроизведения поля случайных механических возмущений обеспечивает повышение точности, что,по воляет проводить исследование колебаний, возникающих в объектах под действием турбулентного потока, в лабораторных условиях и тем самым повысить технико-эк н 4ическую эффективность исследований. Формула изобретения Способ воспроизведения поля случайных механических возмущений, действующих на обтекаемый турбулентным потоком объект, заключающийся в том, что формируют взаимно-коррелированные случайные электрические сигналы, возбуждают ими электромеханические преобразователи и с помощью последних осуществляют . многоточечное вибрационное нагружение объекта, отличающийся тем. что, с целью повышения точности воспроизведения, электромеханические преобразователи располагают в несколько рядов по ЛИН1ШМ, параллельным и перпендикулярным вектору скорости потока, на расстояниях один от другого, меньших интервалов пространственной корреляции дисперсии пульсаций давления в потоке в соот ветствующих направлениях; а сигнал возбуждения каждого электромеханического преобразователя формируют суммированием случайного сигнала, генерируемого отдельным для каждого преобразователя генератором, со случайным сигналом от общего для всех преобразователей генератора,при этом ригаал последнего для возбуждения каждого послёгующего ряда преобразователей, расположенных по линии, перпендикулярной к вектору скорости потока, подают на суммирование с задержкой по отношению к сигналу возбуждения предыдущего ряоа преобразователей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 1926494, кл. 42 к 21/С1, 972. 2.Лычак М. М. и др. О самонастраивающихся формирующих фильтрах для воспроизведения вектортого случайного процесса с заданной спектральной матрипей.Сб. Кибернетика и вычислительная техника, вып. 23, Киев, Наукова думка , 1974, с. 65 (прототип).