Лапшин Владимир Леонардович, профессор кафедры «Механика и сопротивление материалов», доктор технических наук, профессор
ScopusID: 57196257405
664074, РФ, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Зеньков Евгений Вячеславович, доцент кафедры «Механика и сопротивление материалов», преподаватель-исследователь; доцент кафедры «Управление качеством и инженерная графика», кандидат технических наук, доцент
ScopusID: 57056173700
ResearcherID: E-4990-2017
664074, РФ, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
(664074, РФ г. Иркутск, ул. Чернышевского, 15
Introduction. In engineering practice, dynamic processes, with the help of which mechanics of interaction of machine components and structural elements are described and studied, are of great importance. These dynamic processes are the cause of large deformations leading to the destruction. The research objective is to develop a more accurate shock simulation algorithm through the controlled transformation of the mechanorheological shock process model from elasticviscous to elastic-viscoplastic.
Materials and Methods. Differential equations of the model movement are proposed. The conditions for the transformation of the model during the transition from elastic to plastic deformations, from the stage of loading the model to the stage of unloading under the shock interaction with the surface, are considered. When calculating deformations, the assumption is made that elastic and plastic deformations occur simultaneously from the very onset of the impact. The model functioning method is considered in detail, the algorithm of the model operation is developed, the logic of its functioning is described in detail.
Results. To study shock processes, a mechanoreological elastic-viscoplastic model was developed. An important parameter of the model is the force corresponding to the onset of plastic deformation. As a result of the research, a more perfect algorithm was created, and a new computer program was developed to study the shock process using an elasticviscoplastic model with an adjustable elastic-plastic transformation.
Discussion and Conclusions. The results obtained can be used to improve the accuracy and reliability of simulation of shock processes in order to further develop the techniques for determining the physical and mechanical characteristics of materials by shock methods. Knowledge of the mechanical characteristics of materials is required when solving various research problems through mathematical modeling of vibration and shock processes. At the same time, an important task is to adapt the design model to the real shock process, for which it is required to develop appropriate methods and techniques.
Введение. В инженерной практике важное значение имеют динамические процессы, с помощью которых описывают и изучают механику взаимодействия деталей машин и элементов конструкций. Эти динамические процессы являются причиной возникновения больших деформаций, приводящих к разрушению. Целью исследования являлось создание алгоритма моделирования ударного процесса за счет управляемого преобразования механореологической модели ударного процесса из упруго-вязкой в упруго-вязко-пластичную.
Материалы и методы. Предложены дифференциальные уравнения движения модели. Рассмотрены условия преобразования модели при переходе от упругих к пластическим деформациям, от этапа нагружения модели к этапу разгрузки при ударном взаимодействии с поверхностью. При расчете деформаций используется допущение о том, что упругие и пластические деформации возникают одновременно с самого начала удара. Подробно рассмотрена методика функционирования модели, составлен алгоритм работы модели, подробно описана логика его функционирования.
Результаты исследования. Для исследования ударных процессов была разработана механореологическая упруго-вязко-пластичная модель. Важным параметром модели является усилие, соответствующее началу образования пластических деформаций. В результате исследований был создан более совершенный алгоритм и разработана новая компьютерная программа для исследования ударного процесса с помощью упруго-вязкопластичной модели с регулируемым упруго-пластическим преобразованием.
Обсуждение и заключения. Полученные результаты могут быть использованы для повышения точности и достоверности моделирования ударных процессов с целью дальнейшего развития методик и способов определения физико-механических характеристик материалов ударными методами. Знание механических характеристик материалов необходимо при решении различных исследовательских задач путем математического моделирования вибрационных и ударных процессов. При этом важной задачей является адаптация расчетной модели к реальному ударному процессу, для чего необходима разработка соответствующих способов и методик.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.