Расчетно-экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния элементов конструкции изделия при ударе о твердую преграду

DOI: 10.34759/trd-2020-112-8

Авторы

Юдин Д. А.^*, Фирсанов В. В.^**

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия

*e-mail: mailto:clasic29.00@mail.ru
**e-mail: k906@mai.ru

Аннотация

Представлены результаты расчетно-экспериментального исследования и математического моделирования элементов конструкции изделия при соударении с твердой преградой. Решается задача разработки эффективной методики численного моделирования трехмерных динамических задач удара.

Для решения задачи удара использовался метод конечных элементов.

С помощью численного моделирования результаты расчетов деформаций и напряжений сопоставлены с результатами натурных испытаний, которые показали их достоверность.

Ключевые слова:

напряжения и деформации, испытания, разрушение, скорости подхода, смятие демпфера

Библиографический список

1. Тишков В.В., Фирсанов В.В. Комбинированная аналитическая модель динамического состояния объекта авиационной техники при ударе о твёрдую преграду // Научный вестник МГТУ ГА. 2007. № 123. С. 58 – 67.

2. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. – М.: Мир, 1975. – 541 с.

3. ГОСТ 30630.1.2-99. Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие вибрации. – М.: Издательство стандартов, 2000. – 23 с.

4. Xing YuFeng, Zhu DeChao. Analytical solutions of impact problems of rod structures with springs // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 1998, vol. 160, no. 3 – 4, pp. 315 – 323.

5. Тишков В.В., Фирсанов В.В. Многоуровневый подход при построении расчётных моделей динамического состояния объектов авиационной техники при среднескоростном ударе о твёрдую преграду // Научный вестник МГТУ ГА. 2010. № 161. С. 74 – 84.

6. Федорова Н.Н., Вальгер С.А., Данилов М.Н., Захарова Ю.В. Основы работы в ANSYS 17. – M.: ДМК Пресс, 2017. – 210 c.

7. Качанов Л.М. Основы механики разрушения. – М.: Наука, 1974. – 311 с.

8. Zienkiewicz О.С., Taylor R.L. The Finite Element Method. Vol.2. Solid Mechanics. Butterworth-Heinemann, 2000, 479 p.

9. Юдин Д.А. Результаты численного моделирования конструкций изделий, при ударе о жидкую и твердую преграды // Труды МАИ. 2019. № 107 http://trudymai.ru/published.php?ID=107913

10. Каплун А.Б., Морозов Е.В., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера. – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2015. – 270 с.

11. Горшков.А.Г., Рабинский Л.Н., Тарлаковский Д.В. Основы тензорного анализа и механика сплошной среды. – М.: Наука, 2000. – 214 с.

12. ANSYS Manuals, available at: http://research.me.udel.edu/~lwang/teaching/MEx81/ansys56manual.pdf

13. Терегулов И.Г. Изгиб и устойчивость тонких пластин и оболочек при ползучести. – М.: Наука, 1969. – 206 с.

14. Вербицкий А.Б. Сидоренко А.С. Динамическое деформирование конструкции авиационного изделия при аварийном соударении с преградой // Труды МАИ. 2014. № 78. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=5350

15. Зверяев Е.М. О соотношениях упругости в линейной теории тонких упругих оболочек // Прикладная математика и механика. 1970. Т. 34. № 6. С. 1136 – 1138.

16. Голдовский А.А. Численные модели прогнозироания контактных зон в результате ударного взаимодействия авиационных конструкций с преградой при аварийных ситуациях // Труды МАИ. 2019. № 107. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=107919

17. Станкевич И.В. Математическое моделирование контактных задач теории упругости с непрерывным односторонним контактом // Математика и Математическое моделирование. 2015. № 5. С. 83 – 96.

18. Горельский В.А., Зелепугин С.А., Смолин А.Ю. Исследование влияния дискретизации при расчете методом конечных элементов трехмерных задач высокоскоростного удара // Журнал вычислительной математики и математической физики. 1997. Т. 37. № 6. С. 742 – 750.

19. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Интеллектуальные информационные технологии. – М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2005. – 304 с.

20. ГОСТ 25.101–83. Расчеты и испытания на прочность. Методы схематизации случайных процессов нагружения элементов машин и конструкций и статистического представления результатов. – М.: Издательство стандартов, 1984. – 21 с.

Скачать статью