МЕХАНИКА
УДК 539.3
А. А. Л о к т е в, В. В. В е р ш и н и н
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ
ПРОТИВОУДАРНОЙ ИЗОЛЯЦИИ
С ВЯЗКОУПРУГИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
Решена задача динамического контакта ударника в виде твердо-
го тела и мишени в виде балки с учетом расположенного между
ними в зоне контакта противоударного изолятора, состоящего из
упругого и вязкого элементов, соединенных параллельно и последо-
вательно в разных вариантах изолятора. Определяются динамиче-
ские характеристики контактного взаимодействия, оценивается
вклад в значения конечных характеристик упругих и вязких пара-
метров изолятора. Рассматривается влияние упругих и вязких ха-
рактеристик изолятора на контактную силу, динамическийпрогиб
мишени и ускорение точек мишени, находящихся под изолятором,
а также выявляются зависимости динамических характеристик и
времени возникновения их максимумов от типа изолятора.
E-mail:
Ключевые слова
:
ударное воздействие, противоударный изолятор, вяз-
коупругий элемент Кельвина–Фойгта, вязкоупругий элемент Максвелла,
динамические характеристики.
Задачи, связанные с моделированием противоударных систем и
изоляторов, рассматривались неоднократно отечественными и зару-
бежными учеными [1–4]. В некоторых работах определялись контакт-
ная сила в месте удара [1, 2], перемещения точек мишени [1–4], уско-
рения, которые приобретает мишень после удара по ней [1, 3]. Рас-
ширяющиеся потребности противоударной защиты пассажиров, кон-
струкций и механизмов заставляют современных исследователей бо-
лее точно описывать процессы приложения динамической нагрузки и
деформирования основания, а это влечет за собой усложнение моде-
лей мишени и ударника. В работах [2, 5, 6] рассматривались удар-
ники, обладающие вязкоупругими, нелинейно упругими и упругопла-
стическими свойствами, также изучалось влияние упругих и неупру-
гих свойств мишени на конечные динамические характеристики уда-
ра [2, 5, 7, 8] с учетом стационарных и нестационарных процессов,
появляющихся в них после начала контакта. Несмотря на существен-
ные достижения в фундаментальных исследованиях по теории удара и
решении практических задач защиты пассажиров транспорта, некото-
рые вопросы остаются недостаточно изученными. Одним из таких во-
просов является выявление оптимальных значений параметров вязко-
упругих изоляторов двух простейших типов: с ограниченной (элемент
38
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012. № 2
