Архив номеров

Решение динамических задач продольного удара однородного стержня в нелинейной постановке представляет, как известно, существенные математические трудности. Существующие подходы имеют довольно ограниченное применение главным образом из-за существенной приближенности решения поставленной задачи. Помимо этого такие подходы затрагивают обширный математический аппарат, что затрудняет их использование в инженерных расчетах. Проблема решения задачи продольного удара геометрически неоднородного (ступенчатого) стержня остается далекой от окончательного решения и на сегодняшний день. Решение поставленной задачи осложняется хаотичностью интерференционной картины продольных волн при их переходе через границы однородных участков ступенчатого стержня, в связи с чем деформации и продольные силы по длине стержня быстро меняются во времени. В настоящей работе с применением метода начальных параметров и волновой модели продольного удара делается попытка разработать методику расчета динамического прогиба ступенчатого стержня, совершающего поперечные колебания при продольном ударе о жесткую преграду. Моделируется величина максимального прогиба ступенчатого стержня, имеющего начальную кривизну одного из его участков. Получены результаты моделирования максимального прогиба при различных величинах начальной кривизны и предударной скорости стержня. В ходе обработки результатов моделирования выявлена т.н. "зона максимальных прогибов" – интервал изменения предударной скорости, на котором наблюдается максимальная амплитуда поперечных колебаний искривленного участка ступенчатого стержня. Отмечается возможность проведения расчета амплитуд поперечных колебаний стержней, и стержневых элементов при самых различных схемах закрепления и различном характере предударного состояния. Подчеркивается актуальность применения данной методики в динамических расчетах различных ударных механизмов, а также в инженерных расчетах стержневых систем различного назначения