ДИВЕРГЕ́НЦИЯ

Схема взаимодействия аэродинамических и упругих сил в ветровом потоке.

ДИВЕРГЕ́НЦИЯ в ме­ха­ни­ке, яв­ле­ние апе­рио­ди­че­ской ста­ти­че­ской не­ус­той­чи­во­сти уп­ру­го­го стерж­ня в вет­ро­вом по­то­ке, свя­зан­ное с воз­ник­но­ве­ни­ем пре­дель­но­го со­стоя­ния рав­но­ве­сия при кру­че­нии. Д. ха­рак­тер­на для гиб­ких кон­ст­рук­ций боль­шо­го уд­ли­не­ния, напр. крыль­ев ле­та­тель­ных ап­па­ра­тов, ло­па­стей вин­та вер­то­лё­та, про­лёт­ных строе­ний ви­ся­чих мос­тов. При рас­по­ло­же­нии аэ­ро­ди­на­мич. цен­тра кон­ст­рук­ции (центр при­ло­же­ния аэро­ди­на­мич. сил) пе­ред её уп­ру­гой осью (рис.) уве­ли­че­ние ско­ро­сти вет­ра при­во­дит к рос­ту подъ­ём­ной си­лы. Для урав­но­ве­ши­ва­ния не­об­хо­дим ре­ак­тив­ный (вос­ста­нав­ли­ваю­щий) мо­мент в кон­ст­рук­ции, обу­слов­лен­ный её жё­ст­ко­стью на кру­че­ние. На­рас­та­ние подъ­ём­ной си­лы при­во­дит к ещё боль­шим де­фор­ма­ци­ям кру­че­ния и к даль­ней­ше­му уве­ли­че­нию кру­тя­ще­го мо­мен­та. При до­с­ти­же­нии та­кой кри­тич. ско­ро­сти по­то­ка (т. н. кри­тич. ско­ро­сти Д.), при ко­то­рой мо­мент аэ­ро­ди­на­мич. сил пре­вы­сит мо­мент уп­ру­гих вос­ста­нав­ли­ваю­щих сил, воз­ни­ка­ет по­те­ря ус­той­чи­во­сти и раз­ру­ше­ние кон­ст­рук­ции. Пре­дель­но воз­мож­ная ско­рость на­бе­гаю­ще­го на кон­ст­рук­цию по­то­ка долж­на быть мень­ше кри­тич. ско­ро­сти Д. в 1,2–1,5 раза. Ста­тич. яв­ле­ние Д. яв­ля­ет­ся ча­ст­ным слу­ча­ем бо­лее слож­но­го ди­на­мического яв­ле­ния – флат­те­ра (из­гиб­но-кру­тиль­но­го ав­то­ко­ле­ба­тель­но­го про­цес­са). Кри­тич. ско­рость Д. для совр. кон­ст­рук­ций обыч­но вы­ше ско­ро­стей флат­те­ра и др. опас­ных аэ­ро­уп­ру­гих яв­ле­ний, по­это­му она слу­жит в ка­че­ст­ве удоб­ной срав­ни­тель­ной ве­ли­чи­ны, рас­чёт ко­то­рой до­воль­но прост.

Уве­ли­че­ние аэ­ро­уп­ру­гой ус­той­чи­во­сти кон­ст­рук­ций дос­ти­га­ет­ся из­ме­не­ни­ем фор­мы по­пе­реч­но­го се­че­ния, по­вы­ше­ни­ем жё­ст­ко­сти кон­ст­рук­ции на из­гиб и кру­че­ние, а так­же со­от­но­ше­ни­ем этих ве­ли­чин. Ис­пы­та­ния аэ­ро­уп­ру­гих свойств кон­ст­рук­ции про­во­дят на мо­де­лях в аэ­ро­ди­на­мич. тру­бах, со­блю­дая все ус­ло­вия по­до­бия.

Ряд ава­рий ле­та­тель­ных ап­па­ра­тов при­вёл в 1920-х гг. к по­яв­ле­нию пер­вых ра­бот, по­свя­щён­ных Д., сре­ди ко­то­рых тру­ды Х. Рейс­не­ра (Гер­ма­ния), Р. Фрей­зе­ра и В. Дун­ка­на (Ве­ли­ко­бри­та­ния), С. П. Ти­мо­шен­ко (США). Ис­сле­до­ва­ния кру­че­ния и ус­той­чи­во­сти про­во­дил Ф. Блейх (Гер­ма­ния) в 1936. В СССР во­про­са­ми из­ги­ба и кру­че­ния уп­ру­гих стерж­ней в по­то­ке воз­ду­ха за­ни­ма­лись В. З. Вла­сов (тео­рия тон­ко­стен­ных уп­ру­гих стерж­ней, 1931), Б. Г. Га­лёр­кин и Л. С. Лей­бен­зон, П. М. Зна­мен­ский (ис­сле­до­ва­ния по аэ­ро­уп­ру­го­сти в ЦАГИ, 1934). Эф­фек­тив­ный ме­тод рас­чё­та кри­тич. ско­ро­сти Д. для крыль­ев боль­шо­го уд­ли­не­ния пред­ло­жил в 1930-х гг. Е. П. Гросс­ман.