Бронекорпуси вітчизняних бронетранспортерів: комп'ютерне та макетне моделювання динамічних властивостей

Abstract

На етапі проектних досліджень бронекорпусів легкоброньованих машин вкрай важливим є визначення спектру їх власних частот коливань та власних форм коливань. Із цією метою зазвичай застосовується метод скінченних елементів. При цьому необхідно обґрунтовувати параметри скінченно-елементної моделі, які забезпечують прийнятний рівень точності чисельного моделювання динамічних властивостей такого типу конструкцій. Із цією метою залучаються дані паралельно здійснюваних чисельних та експериментальних досліджень макету бронекорпусу бронетранспортера. Сам макет верхньої проекції бронекорпусу виготовлено у відповідному масштабі. Матеріал – листова сталь. Цей макет піддано динамічному збудженню на вібростенді. Фіксуються резонансні частоти збудження, а також власні форми коливань. Також здійснено ударно імпульсне збудження макета бронекорпуса. Відгук на це збудження фіксується за допомогою акселерометрів. Надалі із цих осцилограм визначається спектр власних частот коливань. Паралельно здійснюється чисельне моделювання власних частот коливань і власних форм коливань макету бронекорпусу. Надалі результати чисельних і експериментальних досліджень порівнюються. Шляхом варіювання параметрів скінченно-елементної моделі досягається задовільна відповідність результатів чисельних розрахунків та експериментальних вимірювань. Зокрема, визначаються: прийнятний тип скінченних елементів, що застосовуються; кількість скінченних елементів, необхідна для задоволення точності чисельного моделювання динамічних властивостей конструкцій подібного типу; зони рекомендованого згущення-розрідження сітки скінченних елементів тощо. За результатами досліджень установлені параметри скінченно-елементних моделей, які можуть бути застосовані для дослідження динамічних процесів і властивостей натурних бронекорпусів легкоброньованих машин.