Дегтярьов К. Г. Статичні та динамічні характеристики елементів конструкцій ракетної техніки з урахуванням явищ гідропружності та пластичності

Дисертаційну роботу присвячено вирішенню науково-практичної задачі, що полягає в створенні методів визначення руйнівних навантажень оболонкових конструкцій з врахуванням пластичних деформацій матеріалу і розробці методів оцінки частот коливань баків з урахуванням ефектів гідро- пружності за різні умови експлуатації з використанням методів комп’ютерного моделювання. На основі рівнянь руху суцільного середовища розроблено єдиний підхід до розв’язання крайових задач шляхом використання методу зважених нев’язок та побудови основних розв’язувальних співвідношень на основі методів скінченних та граничних елементів. В отриманих співвідношеннях використані різні залежності між напруженнями та деформаціями або швидкостями деформацій. Побудовано неперервні і дискретні моделі для визначення частот і форм вільних коливань оболонкових конструкцій з відсіками, частково заповненими стисливою в’язкою рідиною, з урахуванням пружності стінок, плескань заповнювача, різних рівнів заповнення та перевантаження. Досліджено конструкцію другого ступеня ракети-носія з метою визначення власних частот конструкції та плескань вільної поверхні рідини за різних умов експлуатації. Побудовано залежності частот від рівня гравітації в польоті першого ступеня та залежно від часу польоту в польоті другого ступеня з урахуванням пружності стінок та різних рівнів перевантаження. Досліджено міцність посудин тиску при одночасній дії внутрішнього тиску і стискаючої сили на кришку бака. Розроблено методику визначення руйнівного навантаження. При цьому комп’ютерне віртуальне випробування відтворювало схему та методологію натурного експерименту. Запропоновано різні скінченно-елементні розрахункові схеми з метою врахування конструктивних особливостей та можливості спрощення як віртуальної, так і натурної моделі бака. Результати розрахунку за уточненою тривимірною моделлю практично збігаються з результатами для спрощених моделей, що дозволило зробити висновок про можливість використання спрощених моделей не лише при віртуальних, а й при натурних випробуваннях. Надано оцінку напружено-деформованого стану циліндричної оболонки з періодичною системою отворів, отримано руйнівні навантаження та визначений момент появи тріщин. За допомогою комп’ютерного моделювання здійснено вибір конструкції найменшої товщини, яка витримує задані інтенсивні короткочасні навантаження.