Розрахунковe моделювання руйнівних випробувань ракетних конструкцій

B. D. Drobenko, M. V. Marchuk

Анотація


Експериментальні дослідження механічної поведінки складних конструкцій є доволі обмеженими і надзвичайно коштовними, а застосування спрощених математичних моделей для оцінювання міцності та експлуатаційного ресурсу таких конструкцій може призводити до суттєвих помилок. Тому дослідження механічної поведінки з метою оцінювання руйнівних навантажень складних структурно-неоднорідних конструкцій ракетної техніки все частіше виконують на основі уточнених математичних моделей, які дають можливість урахувати складну форму конструкцій і нелінійну поведінку матеріалів. У роботі запропоновано уточнену математичну модель для визначення руйнівних навантажень за припущення, що переміщення і деформації є великими, а напруження істотно перевищують межу пластичності матеріалів. Задачу сформульовано в межах геометрично нелінійної пружнопластичності. Для її розв’язування використано метод скінченних елементів. На цій основі досліджено напружено-деформований стан бака паливного відсіку ракети за умов, що відповідають руйнівним випробуванням. Отримані значення руйнівних навантажень та області виникнення максимальних напружень у баку добре узгоджуються з результатами руйнівного натурного експерименту. Запропонована методологія дає можливість істотно скоротити кількість натурних експериментів, під час яких конструкцію доводять до руйнування.

 

Зразок для цитування: Б. Д. Дробенко, М. В. Марчук, “Розрахунковe моделювання руйнівних випробувань ракетних конструкцій,” Мат. методи та фіз.-мех. поля, 66, №3-4, 169–179 (2023), https://doi.org/10.15407/mmpmf2023.66.3-4.169-179

Ключові слова


математичне та комп’ютерне моделювання, ракетна техніка, міцність, руйнування

Посилання


S. F. Budz, B. D. Drobenko, V. S. Mykhailyshyn. Computer Modeling of Thermoelastoplastic Behavior of Mechanical Systems [in Russian], Preprint No. 34-89, Inst. Appl. Probl. Mech. Math., Nat. Acad. of Sci. of Ukraine , Lviv (1992).

O. R. Hachkevych, B. D. Drobenko, Thermomechanics of Magnetizable Electroconductive Thermosensitive Solids, Vol. 4 of Ya. Yo. Burak, R. M. Kushnir (eds), Modeling and Optimization in Thermomechanics of Electroconductive Inhomogeneous Bodies [in Ukrainian], Spolom, Lviv (2010).

O. Hachkevych, B. Drobenko, K. Kazaryan, “Mathematical modeling of thermomechanical processes in axially symmetric electroconductive bodies under electromagnetic loads”, Mashynoznavstvo, No. 4, 3–7 (2003).

B. D. Drobenko, S. F. Budz, Assessment of the Strength and Operational Life of Power Equipment Elements Taking Into Account Material Degradation, Damage and Repair Technology [in Ukrainian], Inst. Appl. Probl. Mech. Math., Nat. Acad. of Sci. of Ukraine , Lviv (2021).

K.-J. Bathe, Finite Element Procedures, Prentice-Hall, Englewood Cliffs (1996).

B. Drobenko, O. Hachkevych, “Thermomechanics of electroconductive solids,” in R. B. Hetnarski (ed.), Encyclopedia of Thermal Stresses, Vol. 11, Springer, Dordrecht etc (2014), pp. 6052-6063, https://doi.org/10.1007/978-94-007-2739-7_627

B. Drobenko, P. Vankevych, Y. Ryzhov, M. Yakovlev, “Rational approaches to high temperature induction heating”, Int. J. Eng. Sci., 117, 34–50 (2017), https://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2017.05.001

A. K. Noor, J. T. Oden, State-of-the-Art Surveys On Computational Mechanics, ASME, New York (1989).

A. K. Noor, W. D. Pilkey, State-of-the-art Surveys on Finite Element Technology, ASME, New York (1983).

O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor, Finite Element Method, Vol. 1: The Basis, Butterworth Heinemann, Oxford (2000).


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.