Розвиток підходів, моделей та методів дослідження міцності та довговічності торсіонних валів систем підресорювання легких броньованих машин

Abstract

Розвиток підходів, моделей та методів дослідження міцності та довговічності торсіонних валів систем підресорювання легких броньованих машин. Здійснений аналіз матеріалів з питань підходів, моделей та методів дослідження міцності та довговічності торсіонних валів систем підресорювання легких броньованих машин. Зроблено висновок про те, що попри значні існуючі теоретичні розробки аналіз пружно-пластичного деформування матеріалів високонавантажених конструкцій, включаючи торсіонні вали, потребує розвитку та адаптації відповідних моделей. Також потребує розвитку сам підхід до здійснення низки досліджень з цього питання. У результаті низки здійснених досліджень була розроблена така модель напружено-деформованого стану торсіонного валу, здійснена варіаційна постановка задачі та виконане чисельне моделювання напружено-деформованого стану. Узагальнений параметричний опис напружено-деформованого стану торсіонного валу містить при цьому варійовані проєктно-технологічні чинники та параметри технологічного процесу. Математична модель напружено-деформованого стану торсіонного валу сформована у прирощеннях. Це дає можливість врахувати контакт і пружно-пластичні деформації матеріалу торсіонного валу. При цьому напружено-деформований стан стає залежним від історії навантаження. Параметрична модель надає переваги при обґрунтуванні раціональних технічних рішень. Це стосується і проєктних, і технологічних рішень. Також враховуються усі значущі чинники на всіх етапах життєвого циклу торсіонних валуів. Ці чинники впливають один на одного. Відповідно, визначаються такі проєктні, технологічні та експлуатаційні параметри, які задовольняють умовам підвищення міцності та довговічності торсіонних валів. Також важливим аспектом є обґрунтування механічних та фізико-механічних властивостей матеріалів для виготовлення торсіонних валів за цими критеріями. Відповідно, забезпечується комплекс заходів при створенні та удосконаленні торсіонних валів систем підресорювання легких броньованих машин із підвищеними технічними характеристиками.The analysis of materials on approaches, methods and models of research of strength and durability of torsion shafts of systems of suspension of light armored vehicle is carried out. It is concluded that despite the existing significant theoretical developments, the analysis of elastic-plastic deformation of materials of highly loaded structures, including torsion shafts, requires the development and adaptation of appropriate models. The approach to a number of studies on this issue also needs to be developed. As a result of a number of researches, the following model of stress-strain state was performed. The generalized parametric description of the stress-strain state of the torsion shaft contains varied design and technological factors and process parameters. The mathematical model of the stress-strain state of a torsion bar of incremental type has been formulated. It accounts for the contact and elasto-plastic deformation of the material of the torsion bar. At the same time, the stress-strain state depends on the loading history. A parametric model provides advantages in justifying rational technical solutions. This applies to both design and technological solutions. Also, all significant factors at all stages of the life cycle of torsion bars are taken into account. These factors have significant interplay. Ultimately, the determined design, technological and operational parameters satisfy the conditions of the increased strength and durability of torsion bars. The mechanical and physico-mechanical properties of materials used to manufacture the torsion bars are another important factor with regard to these criteria. Accordingly, a complex workflow is established in order to design and improve the torsion bars for the suspension systems of light armored vehicles with increased technical characteristics.