РАСЧЕТ СТОЙКОСТИ ТРЕХСЛОЙНОЙ КОНСТРУКЦИИ ПИРАМИДАЛЬНЫМ ДИСКРЕТНЫМ ЗАПОЛНИТЕЛЕМ К ДЕЙСТВИЮ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Цель. В данной статье рассматривается возможность  повышения стойкости трехслойных панелей с пирамидальным заполнителем, наполненной волокнистым материалом, к действию сосредоточенных динамических нагрузок. Динамический удар, проникания твердого тела и пробивания сплошной преграды всегда представляли интерес, прежде всего в военном деле, но в последнее время они привлекли внимание исследователей различных промышленных проблем. 

Метод.  Расчёт проводиться методом конечных элементов, который в настоящее время находит широкое применение в различных областях, в том числе в строительстве. В  этой статье  рассматривается возможность  расчета движения твердого тела в волокнистом материале при помощи МКЭ, а именно при помощи ПК ЛИРА-САПР.

Результат. На построенных моделях видно как ударник перемещается внутри волокнистого материала, т.е. использование ПК ЛИРА-САПР позволяет оценить  работу наполнителя при движении в нем твердого тела. Результаты расчета перемещения  ударника в волокнистом материале в зависимости от скорости тела (ударника), плотности наполнителя (волокна)  показаны на рисунках.       

Вывод. Проведённые численные исследования показали, что расхождение между результатами расчета трехслойной конструкции при действии динамических нагрузок с помощи МКЭ и с помощи аналитических зависимостей составил около 10%.

1. Вольмир А.С., Терских В.Н. Исследование динамики конструкций из композитных материалов на основе метода суперэлементов// Механика композитных материалов. 1979. №4. С. 652-655.

2. Витман Ф.Ф., Златин Н.А. О процессе соударения деформируемых тел и его моделирование// ЖТФ, 1963. 982с.

3. Галлагер Р. Метод конечных элементов. М.: 1984г., 424с.

4. Гольдсмит В. Удар. Литературы по строительству. М.:1965. 448 с.

5. Городецкий А.С., Евзеров И.Д. Компьютерные модели конструкций. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов. 2009г, 360стр.

6. Колесник И.А., Иманходжаев Ц.У. Исследование нелинейных колебаний трехслойной оболочки, несущей подвижную инерциальную нагрузку// Прикладная механика. М., т.16(1). 1981. С. 16-40.

7. Новичков Ю.Н., Арутюнян Г.В. Исследование собственных колебаний многослойных плит// Динамика и прочность машин: Тр. МЭИ. Вып. 164. М., 1973. С. 30-37.

8. Рикардс Р.Б. Метод конечных элементов в теории оболочек и пластин. Рига: Зинатне, 1988, 284с.

9. Зукас Дж. А., Николас Т., Свифт Х.Ф., Грещук Л.Б., Курран Д.Р. Динамика Удара: Пер. с англ. М.: «Мир», 1985. 296с.

10. Керимов Р.М., Муселемов Х.М., Устарханов О.М. Расчёт трёхслойных конструкций при динамическом нагружении сосредоточенной нагрузкой. Вестник ДГТУ, Технические науки. 2015. №38. С.110-118.

11. Устарханов О.М. Напряженно-деформированное состояние волокнистого материала при динамическом ударе. Научно-тематический сборник. Махачкала. 1995. С. 135-140.

12. Устарханов О.М. «Вопросы прочности трехслойных конструкций с регулярным дискретным заполнителем»: Дисс. д−ра техн наук. Ростов-на-Дону. 2000.

13. Chang J-S and Chen H-C Free vibrations of sandwich plates of variable thickness// J. Sound Vib. 155(2), 1992. pp.195-208.

14. Gautham BP and Gancsan N. Vibration and damping characteristics of spherical shells wilh a viscoelaslic core// J. Sound Vib. 170(3), 1994. pp.289-301. 1

15. Hwu C and Hu JS Buckling and postbuckling of delaminated composite sandwich beams// AIAA J 30(7), 1992, pp.1901-1909.

16. Granz C. Lehrbuch der Ballistik. 1: Aussere Ballistik. Berlin, J. Springer, 1925, 457.

17. Helie F. Traite de balistique experimentale. Paris, Dumaine, 1884.

18. Robertson H.P. Terminal Ballistics. Washington, National Research Council, 1941.