№ 3 (2023)

В статье предложена математическая модель гусенично-модульного средства для машин тяжелого класса, в котором механическим демпфером подвески выступает топологически оптимизированная упругая рама устройства со сверхупругими упрочняющими элементами из композитного материала с термоупругими мартенситными превращениями. С помощью модели проводится оценка внутренних силовых факторов, возникающих в местах контакта опорных катков устройства и площадки опоры. Модель позволяет учитывать в процессе анализа влияние динамической нагрузки от инерции узлов и деталей механизма. Модель можно использовать для анализа влияния выхода из строя опорных катков гусеничной техники на перераспределение усилий между оставшимися исправными катками машины. По результатам симуляции нагружения устройства получены зависимости, позволяющие судить об уровне нагруженности опорных колес устройства в двух режимах работы, приведены рекомендации по дальнейшему уточнению модели.

В статье исследуется так называемая зубчатая передача с адаптированными свойствами. Такие передачи используются для повышения нагрузочной способности зубчатых зацеплений путем уменьшения максимальных контактных напряжений с помощью увеличения контактной податливости зубьев, работающих в условиях перекоса. Предложен подход, и на его основе задача решена аналитически, получены формулы для определения максимальных контактных напряжений зубьев зубчатых колес с кольцевыми канавками. Сделана оценка снижения контактных напряжений у зубьев, с адаптированными свойствами при перекосе, по сравнению с обычными зубьями.

Проблема замедленного разрушения и длительной прочности многослойных композитов представляет не только фундаментальный, но и прикладной интерес. Предложенное решение позволяет оценить влияние геометрии, структуры и соотношения свойств слоистого композита на его долговечность. Время до разрушения двухслойной металлической балки прямоугольного сечения определяется в зависимости от отношения толщин слоев и их модулей Юнга.

Применен метод молекулярно-динамического моделирования для создания моделей полиэфирэфиркетона и двух его нанокомпозитов, с наполнителями в виде наночастиц меди и с фуллереном. Приведены результаты сравнительных исследований деформационно-прочностных свойств этих материалов посредством моделирования одноосного растяжения при постоянной скорости деформации. Получено, что при наполнении полиэфирэфиркетона фуллереном значение упругости композита снижается приблизительно в 2 раза, а в случае наполнения этой же матрицы наночастицами меди ее величина повышается приблизительно на 30%. При этом средняя величина энергии межмолекулярных связей композита с наночастицами меди в 2.65 раза превышает энергию межмолекулярных связей композита с фуллереном.

В статье дано научное обоснование метода расчета и моделирования одного из малоизученных аспектов маслоснабжения, а именно: струйной подачи моторного масла из зазоров вращающегося шатунного подшипника коленчатого вала в сопряжение “цилиндр–поршень” быстроходного четырехтактного дизеля универсального назначения. Результатом моделирования явились представленные в настоящей статье визуализация траектории и зон попадания масла на поверхности трения деталей цилиндропоршневой группы, а также количественная оценка объемов масла в этих зонах и пространстве картера. Метод моделирования и результаты его применения могут представлять как научный, так и практический интерес для специалистов в области проектирования систем смазки и обеспечения надежности поршневых машин.

Рассмотрена возможность получения гибридных заготовок из алюминиевых сплавов АМг2, АМг5 и АМг6 методом комбинированной деформации осадкой в сочетании с поверхностным сдвигом (осадка с кручением). Применен метод конечноэлементного моделирования процесса формообразования с применением программы QForm 10.1.5. Полученные реологические модели деформируемых материалов и использование специально разработанной подпрограммы “friction.sliding_velocity” позволили получить результаты моделирования, хорошо согласующиеся с экспериментальными данными. Металлографические исследования подтвердили высокое качество соединения заготовок в зоне контакта.