МЕТОДИ АНАЛІЗУ ДИНАМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ДИСКРЕТНО-КОНТИНУАЛЬНИХ СИСТЕМАХ ПРИ ІМПУЛЬСНИХ ЗБУДЖЕННЯХ

Анотація

У роботі розв’язана задача удосконалення методів розрахунку віброударних машин із урахуванням відлаштування від можливих ударних резонансів. Цей критерій для обґрунтування параметрів віброударних машин при їх проєктних дослідженнях раніше не враховувався. Проте зі збільшенням маси технологічного вантажу, підвищенням робочих частот збудження вібрацій, а також зі зростанням габаритних розмірів тонкостінних корпусів вібромашин можливість реалізації ударного резонансу різко зростає. Таким чином, критерій відлаштування від таких резонансних режимів для сучасних важконавантажених машин за рахунок обґрунтованого вибору параметрів їхніх корпусів виходить на перший план. Якраз такий новий підхід і був запропонований у роботі для розрахунку віброударних машин та бронемашин. Для аналізу умов настання резонансних режимів при періодичному ударному навантаженні були послідовно розглянуті одномасова, багатомасова та континуальна динамічні системи. Показано, що ударний резонанс за відсутності тертя реалізується за кратності будь-якої власної частоти коливань корпусу машини частоті збудження від приводу. Крім того, для фіксації умов ударного резонансу залучено процедуру чисельного інтегрування системи диференціальних рівнянь руху. Одержані числові результати співпадають із аналітично установленими. На додаток також було визначено, що відлаштування від резонансної частоти уже на 5 ÷ 10 % різко змінює характер усталеного режиму руху вібромашини, причому амплітуди коливань суттєво зменшуються. Отже, для обґрунтування параметрів вібромашин необхідно максимізувати відлаштування спектру власних частот коливань їхніх корпусів як пружно деформівних конструкцій від частот, які кратні частоті приводу. Для реалізації такого алгоритму у роботі запропоновано адаптувати узагальнений параметричний опис. Як варійовані параметри обрані товщини елементів корпусів, їхні перерізи, схеми та кількість підкріплюючих ребер жорсткості тощо. Було установлено, що варіювання перелічених параметрів здійснює різноманітний вплив на «міграцію» власних частот спектру. При цьому можна вичленити ті параметри, які найбільшою мірою впливають на відлаштування від частот ударного резонансу. На множині цих параметрів якраз і визначається той їх набір, який задовольняє критерію максимального відлаштування від ударного резонансу. Також аналогічні розробки і дослідження виконані для бронекорпусів легкоброньованих машин.

Ключові слова: машинознавство, працездатність, віброударна машина, ударний резонанс, відлаштування від резонансу, метод скінченних елементів, корпус, бронемашина