Клименко М.І., Гребенюк С.М., Богуславська А.М., Гаценко А.В. Напружено-деформований стан гумових та гумовокордних віброізоляторів в умовах температурного та нелінійного деформування
- Деталі
- Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2018
- Категорія: Збірник наукових праць "Геотехнічна механіка" Випуск-138
Напружено-деформований стан гумових та гумовокордних віброізоляторів в умовах температурного та нелінійного деформування
Клименко М.І., Гребенюк С.М., Богуславська А.М., Гаценко А.В.
Автори:
Клименко М.І., канд. фізико-математичних наук, доцент (ЗНУ)
Гребенюк С.М., доктор технічних наук, завідувач кафедри (ЗНУ)
Богуславська А.М., аспірант (ЗНУ)
Гаценко А.В., аспірант (ЗНУ)
УДК 539.3
Мова: Українська
Анотація.
Визначено напружено-деформований стан різних конструктивних модифікацій віброізоляторів при осьовому статичному навантаженні і температурному впливі. Розглядаються два типи віброізоляторів – суцільний гумовий і гумокордний з композитною вставкою. Гума й матеріали на її основі мають ряд специфічних характеристик, через які класичні методи не можуть застосовуватися до їх розрахунку. Підходи до визначення напружено-деформованого стану засновані на модифікації методу скінченних елементів – моментною схемою кінцевого елемента, яка полягає в потрійній апроксимації полів переміщень, компонентів тензора деформацій і функції зміни об’єму. Ця модифікація дозволяє враховувати слабку стисливість гуми. Для гумокордного віброізолятора вирішені дві задачі. У першій – враховується геометрична нелінійність гумокорда при деформації. Система дозвільних рівнянь виходить на основі варіаційного принципу з використанням тензора нелінійних деформацій. Це завдання можна вирішити за допомогою ітераційного процесу з використанням методу Ньютона-Канторовича. У другій задачі напружений стан визначається з урахуванням реологічних характеристик гуми. Для опису механічної поведінки матеріалу використовується спадкова теорія Больцмана-Вольтерра з різницевим ядром Работнова. Вирішення цього завдання зводиться до ітераційного розв’язання системи рівнянь методом Ньютона-Канторовича. Завдання лінійної пружності та термопружності були вирішені при визначенні напружено-деформованого стану віброізолятора з композитною вставкою. При цьому глобальна матриця жорсткості формується для гумових і гумокордних матеріалів окремо через відмінності пружних постійних. У разі спільного впливу силового навантаження і температури компоненти тензора напружень визначаються з використанням закону термопружності Дюамеля-Неймана. Застосування варіаційного принципу зводить цю задачу до вирішення системи лінійних алгебраїчних рівнянь з правою частиною, що моделює вплив температури. Проаналізовано вплив силових і температурних факторів і зазначених характеристик на параметри деформування віброізолятора.
Ключові слова:
напружено-деформований стан, віброізолятор, гума, нелінійність, в’язкопружність, термопружність, метод кінцевих елементів.
Список літератури:
1. Лавендел, Э.Э. Расчет резинотехнических изделий / Э.Э. Лавендел. – М.: Машиностроение, 1976. – 232 с.
2. Дымников, С.И. Расчет резино-технических деталей при средних деформациях / С.И. Дымников // Механика полимеров. – 1968. – № 2. – С. 271-275.
3. Булат, А.Ф. Вибросейсмозащита машин и сооружений с помощью резиновых блоков / А.Ф. Булат, В.И. Дырда, Ю.И. Немчинов, Н.И. Лисица, Н.Н. Лисица, Н.В. Тымко // Геотехническая механика. – 2010. – Вып. 85. – С. 128-132.
4. Дырда, В.И. Применение b-метода для расчета резинометаллических вибросейсмоблоков / В.И. Дырда, Т.Е. Твердохлеб, Н.И. Лисица, Н.Н. Лисица // Геотехническая механика. – 2010. – Вып. 86. – С. 144-158.
5. Сухова, Н.А. К расчету резиновых амортизаторов, работающих на сжатие / Н.А. Сухова, В.Л. Бидерман // Расчеты на прочность. – 1962. – № 8. – С. 200-211.
6. Бидерман, В.Л. Расчет цилиндрических и прямоугольных длинных резиновых амортизаторов сжатия / В.Л. Бидерман, Н.А. Сухова // Расчеты на прочность. – 1968. – № 13. – С. 55-72.
7. Дырда, В.И. Аналитические и численные методы расчета резиновых деталей / В.И. Дырда, С.Н. Гребенюк, С.И. Гоменюк. – Днепропетровск-Запорожье: Запорожский национальный университет, 2012. – 370 с.
8. Киричевский, В.В. Метод конечных элементов в вычислительном комплексе «МIРЕЛА+» / В.В. Киричевский, Б.М. Дохняк, Ю.Г. Козуб, С.И. Гоменюк, Р.В. Киричевский, С.Н. Гребенюк. – К.: Наук. думка, 2005. – 416 с.
Про авторів
Клименко Михайло Іванович, кандидат фізико-математичних наук, доцент, кафедри фундаментальної математики Запорізького національного університету (ЗНУ), Запоріжжя, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. .
Гребенюк Сергій Миколайович, доктор технічних наук, завідувач кафедри фундаментальної математики Запорізького національного університету (ЗНУ), Запоріжжя, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. .
Богуславська Алла Михайлівна, аспірант Запорізького національного університету (ЗНУ), Запоріжжя, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. .
Гаценко Анастасія Вадимівна, аспірант Запорізького національного університету (ЗНУ), Запоріжжя, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. .