Компьютерное моделирование динамики и напряженно-деформированного состояния элементов объектов бронетанковой техники, подвергающихся воздействию гидрогазодинамических нагрузок

Abstract

В работе решена задача по обеспечению обоснованного выбора конструктивных схем и параметров элементов боевых машин (БМ), подвергающихся действию гидрогазодинамических нагрузок, для обеспечения заданных тактико-технических характеристик (ТТХ). Для этого были разработаны новые подходы и математические модели, обоснованы направления анализа и синтеза параметров этих элементов, предложена и реализована структура специализированного программно-модельного комплекса (СМПК), проведены экспериментальные исследования методами голографической спеклинтерферометрии и непосредственных измерений. Был предложен подход, дающий возможность учитывать нелинейность от действия каждой компоненты нагрузки. В развитие данного подхода адаптировано, с одной стороны, расширенное параметрическое описание элементов гидрообъемных передач (ГОП) и напряженно-деформированного состояния (НДС) их элементов, а с другой – усовершенствована математическая модель НДС путем учета нелинейностей, обусловленных наличием контактного взаимодействия. Для подтверждения применимости разработанных в работе подходов подробно были исследованы две системы БМ: гидрообъемная передача ГОП-900, влияющая на такую ТТХ как подвижность, и артиллерийский ствол типа КБА3, влияющий на огневую мощь. Была решена задача о динамическом НДС ствола пушки, что дает основание для необходимости учета динамических процессов в стволе при осуществлении выстрелов. Созданный в работе СПМК дает возможность формирования и наполнения специализированной базы данных для обоснования конструктивных и технологических решений, обеспечивающих прочность и жесткость как блока цилиндров ГОП, так и танкового орудия, что, в свою очередь, дает возможность обеспечить ТТХ проектируемых перспективных машин.Problem of ensuring informed choice of design schemes and elements of combat vehicles (CV) parameters, which are subjected to the fluid dynamics loads action, for specified tactical and technical characteristics (TTC) was solved in this paper. New approaches and mathematical models were developed, the directions of CV elements parameters analysis and synthesis were justified, structure of a specialized software and model complex (SSMC) was proposed and implemented, experimental studies were conducted with the holographic speckle-interferometry and direct measurements methods. Proposed approach gives the opportunity to take into account non-linearity of the each component of the load action. As the development of this approach advanced parametric description for the hydrovolumetric transmissions (GVT) and its stress-strain state (SSS), and improved mathematical model which takes into account the non-linearities due to the presence of the contact interactions were adapted. For the developed approach applicability verification have two systems of the CV were investigated in detail: hydrovolumetric transmission GOP-900, affecting the performance characteristics such as mobility, and artillery barrel KVAZ type affecting firepower. Problem of KVAZ gun barrel dynamic stress-strain state investigation. As a result the necessity of taking into account the dynamic processes during gun shot was concluded. Created SSMC allows forming and filling of the specialized data base for design and technological solutions justification to ensure strength and stiffness for different CV elements. It gives the opportunity to provide promising tactical and technical characteristics of the designed machines.