DOI: https://doi.org/10.20998/2079-0775.2020.1.07

ЧИСЕЛЬНІ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІКИ МАКЕТУ БРОНЕКОРПУСУ ЛЕГКОБРОНЬОВАНОЇ МАШИНИ

Andrii Malakеi, Andrey Andrey Grabovskiy, Ganna Tkachuk, Nabokov Nabokov, Mykola Tkachuk, Oleg Loznyi, Oleksii Holtvianytsia

Анотація


Для побудови чисельної моделі динамічних процесів у бронекорпусі легкоброньованої машини досліджено макет його верхньої проекції. Паралельно здійснено його чисельне та експериментальне дослідження. Визначено власні частоти і власні форми коливань макету. Також визначено його реакцію на імпульсне збудження. На цій основі установлено параметри скінченно-елементної моделі, які забезпечують задовільну точність чисельного моделювання динамічного напружено-деформованого стану макета та натурного зразка бронекорпуса легкоброньованої машини.


Ключові слова


бронекорпус; легкоброньована машина; власна частота коливань; власна форма коливань; імпульсне збудження; метод скінченних елементів; макет; розрахунково-експериментальний метод

Повний текст:

PDF

Посилання


Павловський І. В., Чепков І. Б., Борохвостов В. К., Борохвостов І. В. , Рябець О.М. Науково-методичні підходи до аналізу воєнно-технічних і техніко-економічних аспектів життєвого циклу зразків озброєння та військової техніки. Наука і оборона. 2017. №.

С. 43–51. 2. Давидовський Л. С., Бісик С. П. Визначення напрямів підвищення захищеності бойових броньованих машин на основі аналізу бойових уражень. ЦНДІ ОВТ ЗСУ / ЦНДІ ОВТ ЗС України. К. : ЦНДІ ОВТ ЗС України, 2018. Вип. 1 (68). С. 45–54.

Ткачук М. А., Литвиненко О. В., Хлань О. В. [та ін.] Стратегічні питання наукового супроводу проектно-технологічно-виробничого забезпечення тактико-технічних характеристик бойових броньованих машин. Проблеми координації воєнно-технічної та обороннопромислової політики в Україні. Перспективи розвитку озброєння та військової техніки: V міжн. наук.-практ. конф. 11–12 жовтня 2017 р. Тези доп. Київ : ДНУ УкрІНТЕІ, 2017. С. 203–204.

Чепков І. Б., Г. О. Бойко, Васьковський М. І. Деякі питання стану, основних напрямків й тенденцій розвитку танків. Озброєння та військова техніка. 2014. Т. 4. №. 4. С. 11–15.

Feickert, Andrew. Infantry Brigade Combat Team (IBCT) mobility, reconnaissance, and firepower programs. Washington, DC: Congressional Research Service, 2017. 30 р.

Грубель М. Г., Крайник Л. В., Хоменко В. П. Дослідження конструктивних особливостей та тактико-технічних характеристик бойових броньованих машин типу MRAP. Системи озброєння і військова техніка. 2018. № 1. С. 7–19.

Крайник Л. В., Грубель М. Г., Яльницький О. Д. Аналіз розвитку сучасних бойових колісних машин. Системи озброєння і військова техніка. 2017. № 1 (49). С. 126–131.

Бісик С.П. Підхід до оцінки протимінної стійкості корпусів бойових броньованих машин з урахуванням зварних з’єднань. Наука і техніка Повітряних Сил ЗС України. Харків : ХНУПС ім. Кожедуба, 2017. Вип. 3 (28). С. 121–127.

Макалей, А.Н. К вопросу о моделировании движения боевых колесных машин / Макалей А.Н., Гриценко Г.Д., Бруль С.Т., Воронцов С.Н. Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». 2006. № 3. С. 101 –116

Ткачук Н.А., Рикунов О.Н., Танченко А.Ю., Малакей А.Н., Мазур А.Н., Мазур И.В., Набоков А.В. Влияние массово-инерционных характеристик боевого модуля, бронекорпуса и подвески на динамические процессы при осуществлении стрельбы. Механіка та машинобудування. Харків, НТУ «ХПІ», 2014. № 1. С. 83–91.

Танченко А.Ю. Влияние толщины панелей на спектр собственных частот колебаний корпусов транспортных средств специального назначения. Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Харків : НТУ "ХПІ", 2013. № 23 (996). С. 138–145.

Бруль С. Т., Ткачук Н. А., Васильев А. Ю. Моделирование физико-механических процессов в корпусах легкобронированных машин: подходы, модели, эффекты. Механіка машинобудування. 2011. №1. С. 66–73.

Chakraverty S., Laxmi Behera Free vibration of rectangular nanoplates using Rayleigh–Ritz method. Physica. E 56. 2014. Р. 357–363

Haichao Li , Fuzhen Pang, Xuhong Miao, Yuhui Li Jacobi–Ritz method for free vibration analysis of uniform and stepped circular cylindrical shells with arbitrary boundary conditions: A unified formulation. Computers & Mathematics with Applications. 2019, vol. 77, iss. 2, рр. 427–440.

Haichao Lia, Fuzhen Panga, Xuhong Miaoa, Yuan Dua, Hongye Tian A semi-analytical method for vibration analysis of stepped doubly-curved shells of revolution with arbitrary boundary conditions. Thin-Walled Structures. 2018. no. 129, рр. 125–144.

Kyeong-HoonJeong, Myung-JoJhung Free vibration analysis of partially perforated circular plates. Procedia Engineering. 2017, vol. 199, рр. 182 –187.

Dongyan Shia, Tao Liua, Qingshan Wangb, Qi Lan Vibration analysis of arbitrary straight-sided quadrilateral plates using a simple first-order shear deformation theory. Results in Physics. 2018, no.11, рр. 201–211.

Peter S., Schreyer F., Leine R. I. A method for numerical and experimental nonlinear modal analysis of nonsmooth systems. Mechanical Systems and Signal Processing. 2019. Vol 120. P. 793–807.

Honarpardaz M., Tarkian M., Ölvander J., Feng X. Experimental verification of design automation methods for robotic finger. Robotics and Autonomous Systems. 2017. Vol. 94. P. 89-101.

Zieliński T. G., Chevillotte F., Deckers E. Sound absorption of plates with micro-slits backed with air cavities: Analytical estimations, numerical calculations and experimental validations. Applied Acoustics. 2019. Vol. 146. P. 261–279.

Ткачук М.А., Хлань О.В., Шейко О.І., Малакей А.М.,…, Ткачук Г.В. Разработка математического аппарата для решения задач расчетно-экспериментального исследования элементов механических систем. Вестник Национального технического университета «Харьковский политехнический институт». Харьков: НТУ «ХПИ». 2017. №12(1234). С. 110–131.

Грабовський А.В., Ткачук М.А., Бондаренко М.., …, Шевченко А.В. Розрахунково-експериментальні дослідження динамічних характеристик моделі макету броне корпусу. Вестник Нацио-нального технического университета «Харьковский политехнический институт». Харьков: НТУ «ХПИ». 2019. №7(1332). С. 47–54.

Zienkiewicz O., Taylor R., Zhu J.Z. The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals. 7th Edition. Butterworth-Heinemann, 2013. 756 р.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Pavlovskiy I. V., Chepkov I. B., Borohvostov V. K., Borohvostov I. V. , Ryabets O.M. Naukovo-metodichni pidhodi do analizu voenno-tehnichnih i tehniko-ekonomichnih aspektiv zhittevogo tsiklu zrazkiv ozbroennya ta viyskovoyi tehniki. Nauka i oborona. 2017, no. 2, рр. 43–51.

2. Davidovskiy L. S., Bisik S. P. Viznachennya napryamiv pidvi-schennya zahischenosti boyovih bronovanih mashin na osnovi analizu boyovih urazhen. TSNDI OVT ZSU / TSNDI OVT ZS Ukrayini. K. : TSNDI OVT ZS Ukrayini, 2018, vip. 1 (68), рр. 45–54.

3. Tkachuk M. A., Litvinenko O. V., Hlan O. V. [ta insh.] Strategichni pitannya naukovogo suprovodu proektno-tehnologichno-virobnichogo zabezpechennya taktiko-tehnichnih harakteristik boyovih bronovanih mashin. Problemi koordinatsiyi voenno-tehnichnoyi ta oboronnopromislovoyi politiki v Ukrayini. Perspektivi rozvitku ozbroennya ta viyskovoyi tehniki: V mizhn. nauk.-prakt. konf. Tezi dop. K. : DNU UkrINTEI, 2017, рр. 203–204.

4. Chepkov I. B., G. O. Boyko, Vaskovskiy M. I. Deyaki pitannya stanu, osnovnih napryamkiv y tendentsiy rozvitku tankiv. Ozbroennya ta viyskova tehnika. 2014. T. 4, no. 4, рр. 11–15.

5. Feickert, Andrew. Infantry Brigade Combat Team (IBCT) mobili-ty, reconnaissance, and firepower programs. Washington, DC: Congressional Research Service, 2017. 30 p.

6. Grubel M. G., Kraynik L. V., Homenko V. P. Doslidzhennya konstruktivnih osoblivostey ta taktiko-tehnichnih harakte-ristik boyovih bronovanih mashin tipu MRAP. Sistemi ozbroennya i viyskova tehnika. 2018, no. 1, рр. 7–19.

7. Kraynik L. V., Grubel M. G., Yalnitskiy O. D. Analiz rozvitku suchasnih boyovih kolisnih mashin. Sistemi ozbroennya i viyskova tehnika. 2017, no. 1 (49), рр. 126–131.

8. BIsik S.P. Pidhid do otsinki protiminnoyi stiykosti korpusiv boyovih bronovanih mashin z urahuvannyam zvarnih z’ednan. Nauka i tehnika povitryanih sil zs ukrayini. Kharkiv : KhNUPS Im. Kozheduba, 2017. Vip. 3 (28), рр. 121–127.

9. Makaley, A.N., Gritsenko G.D., Brul S.T., Vorontsov S.N. K voprosu o modelirovanii dvizheniya boevyih kolesnyih mashin. Visnik natsionalnogo tehnichnogo universitetu «Kharkivskiy politehnichniy institut». 2006, no. 3, рр. 101 –116

10. Tkachuk N.A., Rikunov O.N., Tanchenko A.Yu., Malakey A.N., Mazur A.N., Mazur I.V., Nabokov A.V. Vliyanie massovo-inertsionnyih harakteristik boevogo modulya, bronekorpusa i podveski na dinamicheskie protsessyi pri osuschestvlenii strelbyi. Mehanika ta mashinobuduvannya. KharkIv, NTU «KhPI», 2014, no. 1, рр. 83–91.

11. Tanchenko A.Yu. Vliyanie tolschinyi paneley na spektr sobstvennyih chastot kolebaniy korpusov transportnyih sredstv spetsialnogo naznacheniya. Visnik natsionalnogo tehnichnogo universitetu «KharkIvskiy polItehnIchniy Institut». Kharkiv : NTU "KhPI", 2013, no. 23 (996), рр. 138–145.

12. Brul S. T., Tkachuk N. A., Vasilev A. Yu. Modelirovanie fiziko-mehanicheskih protsessov v korpusah legkobronirovannyih mashin: podhodyi, modeli, effektyi. Mehanika mashinobuduvannya. 2011, no. 1, рр. 66–73.

13. Chakraverty S., Laxmi Behera Free vibration of rectangular nanoplates using Rayleigh–Ritz method. Physica. E 56. 2014, рр. 357–363.

14. Haichao Li , Fuzhen Pang, Xuhong Miao, Yuhui Li Jacobi–Ritz method for free vibration analysis of uniform and stepped circular cylindrical shells with arbitrary boundary conditions: A unified formulation. Computers & Mathematics with Applications. 2019, vol. 77, iss. 2, рр. 427–440.

15. Haichao Lia, Fuzhen Panga, Xuhong Miaoa, Yuan Dua, Hongye Tian A semi-analytical method for vibration analysis of stepped doubly-curved shells of revolution with arbitrary boundary conditions. Thin-Walled Structures. 2018, no. 129, рр. 125–144.

16. Kyeong-HoonJeong, Myung-JoJhung Free vibration analysis of partially perforated circular plates. Procedia Engineering. 2017, vol. 199, рр. 182 –187.

17. Dongyan Shia, Tao Liua, Qingshan Wangb, Qi Lan Vibration analysis of arbitrary straight-sided quadrilateral plates using a simple first-order shear deformation theory. Results in Physics. 2018. no. 11, рр. 201–211.

18. Peter S., Schreyer F., Leine R. I. A method for numerical and experimental nonlinear modal analysis of nonsmooth systems. Mechanical Systems and Signal Processing. 2019. Vol. 120, рр. 793–807.

19. Honarpardaz M., Tarkian M., Ölvander J., Feng X. Experimental verification of design automation methods for robotic finger. Robotics and Autonomous Systems. 2017. Vol. 94, рр. 89–101.

20. Zieliński T. G., Chevillotte F., Deckers E. Sound absorption of plates with micro-slits backed with air cavities: Analytical estimations, numerical calculations and experimental validations. Applied Acoustics. 2019. Vol. 146, рр. 261–279.

21. Tkachuk M.A., Hlan O.V., Sheyko O.I., Malakey A.M.,…, Tkachuk G.V. Razrabotka matematicheskogo apparata dlya resheniya zadach raschetno-eksperimentalnogo issledovaniya elementov mehanicheskih sistem. Vestnik Natsionalnogo tehnicheskogo universiteta «Kharkovskiy politehnicheskiy institut». Kharkov: NTU «KhPI». 2017, no. 12(1234), рр. 110–131.

22. Grabovs`ky`j A.V., Tkachuk M.A., Bondarenko M.., …, Shevchenko A.V. Rozraxunkovo-ekspery`mental`ni doslidzhennya dy`namichny`x xaraktery`sty`k modeli maketu brone korpusu. Vestnik Natsionalnogo tehnicheskogo universiteta «Kharkovskiy politehnicheskiy institut». Kharkov: NTU «KhPI». 2019? no. 7(1332), рр. 47 –54.

23. Zienkiewicz O., Taylor R., Zhu J.Z. The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals.7th Edition. Butterworth-Heinemann, 2013. 756 р.





ISSN 2079-0775. Вісник Національного Технічного Університету «ХПІ».