ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ДОСЛІДЖЕНЬ КОНТАКТНОЇ ВЗАЄМОДІЇ ТА ПРУЖНО-ПЛАСТИЧНОГО ДЕФОРМУВАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ МАШИН ВІЙСЬКОВОГО ТА ЦИВІЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ

Анотація

Проблема, що вирішується та описана у статті, полягає у необхідності синтезу нових технічних рішень для елементів об’єктів військової техніки. Із цією метою розроблені та реалізовані наукові засади, удосконалені математичні та чисельні моделі для дослідження напружено-деформованого стану тіл із сучасних матеріалів в умовах контактної взаємодії та пружно-пластичного деформування. При цьому принциповою особливістю є застосування мікроструктурних моделей властивостей матеріалів у об’ємі та на поверхні. Крім того, на рівні макромасштабу розроблена більш загальна варіаційна постановка, яка враховує фізичну та структурну нелінійності. Це дає суттєво вищі можливості в обґрунтуванні більш досконалих технічних рішень елементів об’єктів військової техніки із тактико-технічними та технічними характеристиками на світовому рівні шляхом здійснення досліджень напружено-деформованого стану контактуючих тіл. З цією метою розроблено варіаційне формулювання на основі розвитку варіаційного принципу Калькера. Завдання формується для прирощення контактного тиску. Дискретизацію здійснено методом граничних елементів. Крім того, розроблено постановку на основі розвитку теорії варіаційних нерівностей. У цьому випадку завдання формується для прирощення переміщень точок контактуючих тіл. Відповідно, дискретизація здійснена методом скінченних елементів. На завершення здійснено узагальнення системи розв'язувальних рівнянь і нерівностей. У результаті поставлено в загальному вигляді завдання визначення напружено деформованого стану контактуючих тіл із урахуванням пружно-пластичного деформування. Ця постановка є основою для досліджень та обґрунтування проєктних рішень елементів машин за критеріями міцності.

Ключові слова: машини військового та цивільного призначення; напружено-деформований стан; контакт; тактико-технічні характеристики