Отправить статью по E-mail Прочностное расчётно-экспериментальное исследование болтового соединения частей конструкции при динамическом воздействии
- Авторы: Кулаков Н.А1, Любин А.Н1, Гаврилов Е.В1, Скакбаева А.С1, Паниченко И.В1
-
Учреждения:
- Университет машиностроения
- Выпуск: Том 9, № 1-4 (2015)
- Страницы: 60-63
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.eco-vector.com/2074-0530/article/view/67126
- DOI: https://doi.org/10.17816/2074-0530-67126
- ID: 67126
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В статье представлены результаты расчётно-экспериментального исследования по оценке прочности болтового соединения частей конструкции автобронетанковой техники при воздействии на неё динамической нагрузки, а именно высокоскоростного воздействия давления от взрыва боеприпаса (тротиловой шашки, гранаты). Проведено сравнение расчётных и экспериментальных данных.
Ключевые слова
Полный текст
Работа проводилась в НТЦ «Спецтехника», который является структурным подразделением Университета машиностроения. Это подразделение имеет многолетний опыт работ по прочностным расчётно-экспериментальным исследованиям [1 - 5]. Прочностное расчётно-экспериментальное исследование проводилось для конструкции, представленной на рисунке 1. Рисунок 1. Болтовое соединение частей конструкции На рисунке 1 представлена конструкция, состоящая из крыши в виде горизонтальной плоскости и боковины, связанных между собой посредством болтового соединения уголком. Боеприпас располагался на верхней поверхности крыши, в середине её краевой части, непосредственно на одном из вертикальных болтовых соединений. На рисунках 2 и 3 представлены изображения, соответственно, расчётной и конечно-элементной модели рассматриваемой конструкции. Рисунок 2. Расчётная модель рассматриваемой конструкции Рисунок 3. Конечно-элементная модель рассматриваемой конструкции В расчёте использовалась трехмерная геометрическая, конечно-элементная модель, решалась упругопластическая задача контактного взаимодействия между всеми прилегающими поверхностями деталей конструкции, без учёта сил трения. При расчете представленной конечно-элементной модели рассматривалась упрощенная модель болтового соединения, не требующая решения в отношении резьбы. Болт моделировался сплошным податливым цилиндром, образующим с гайкой и головкой болта единое целое, без учёта предварительной затяжки болта. Такие подробности геометрии как фаски и скругления не моделировались. Кроме представленного выше основного конструктивного варианта болтового соединения крыши и боковины, в работе рассчитывались и другие конструктивные варианты болтового соединения, например, представленные на рисунке 4. Рисунок 4. Конструктивные варианты болтового соединения крыши и боковины Ниже приведены отдельные расчётно-экспериментальные результаты по основному конструктивному варианту болтового соединения. На рисунке 5 представлена картина максимальных расчётных перемещений элементов конструкции в миллиметрах, а на рисунке 6 - картина максимальных расчетных напряжений элементов конструкции. Рисунок 5. Картина максимальных перемещений элементов конструкции Рисунок 6. Картина максимальных напряжений элементов конструкции На рисунке 7 представлены фотографии основного варианта конструкции болтового соединения, полученные в результате натурных испытаний. Рисунок 7. Результаты натурного эксперимента основного варианта конструкции Выводы На основании расчетных данных, полученных в результате решения методом конечных элементов, были выбраны оптимальные параметры узла соединения крыши и боковины. Выбранный вариант конструкции успешно прошел натурные испытания подрывом. Результаты расчетов удовлетворительно совпадают с результатами натурного эксперимента.×
Об авторах
Н. А Кулаков
Университет машиностроенияк.ф.-м.н. доц.; 8 (495) 223-05-23 доб. 1507
А. Н Любин
Университет машиностроения8 (495) 223-05-23 доб. 1507
Е. В Гаврилов
Университет машиностроения8 (495) 223-05-23 доб. 1507
А. С Скакбаева
Университет машиностроения8 (495) 223-05-23 доб. 1507
И. В Паниченко
Университет машиностроения8 (495) 223-05-23 доб. 1507
Список литературы
- Кулаков Н.А. Воздействие динамической нагрузки на наземные транспортные средства. Избранные проблемы прочности современного машиностроения. М.: Физматлит, 2008, с. 150 - 156.
- Кулаков Н.А., Любин А.Н. Расчет несущих систем автобронетанковой техники на статическую и специальную динамическую нагрузку с учетом свойств сварных швов. М.: Известия МГТУ «МАМИ», 2009, № 2(8), с. 9 - 15.
- Кулаков Н.А., Шевченко А.А. Оценка фугасного воздействия мин на несущие конструкции и экипажи автобронетанковой техники. Поражающие факторы. Способы защиты. М.: Известия МГТУ «МАМИ». - 2012. - № 2(14), - т.1. - С. 194 - 205.
- Кулаков Н.А., Любин А.Н., Скакбаева А.С. Расчетно-экспериментальное исследование стойкости композитной керамической брони при воздействии пуль и высокоскоростных осколков. М.: Известия МГТУ «МАМИ». - 2012. - № 2(14), - т.1. - С. 206 - 213.
- Кулаков Н.А., Гаврилов Е.В. Особенности конструкций энергопоглощающих кресел, используемых в автобронетанковой и авиационной технике. М.: Известия МГТУ «МАМИ». - 2014. - № 1(19).
Дополнительные файлы
