Стр. 1 - Математическое моделирование процесса упругопластического деформирования трубчатых энергопоглощающих элементов

ISSN 2305-5626. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: электронное издание. 2013

1

УДК 62-781

Математическое моделирование процесса

упругопластического деформирования

трубчатых энергопоглощающих элементов

Г.А. Арутюнян

1

, А.Б. Карташов

1

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва 105005, Россия

Обоснована актуальность применения трубчатых энергопоглощаю-

щих элементов для повышения взрывозащищенности военных авто-

мобилей. Описаны особенности процесса деформирования трубча-

тых элементов. Предложен метод математического моделирования

упругопластического деформирования трубчатых элементов. Адек-

ватность результатов моделирования подтверждена проведенным

экспериментом.

E-mail:

george.arut@yandex.ru

;

kartashov@bmstu.ru

Ключевые слова:

трубки круглого сечения, осевая деформация трубок,

поглощение энергии, метод конечных элементов, явный метод инте-

грирования.

В настоящее время к военным автомобилям все чаще предъявля-

ют требования по взрывозащищенности, направленные на обеспече-

ние выживания экипажа при подрыве автомобиля на минах или

самодельных взрывных устройствах. Об актуальности темы свиде-

тельствует большое количество автомобилей, созданных как в нашей

стране, так и за рубежом. Среди российских разработок можно выде-

лить машины СПМ-3 “Медведь”, “Скорпион-ЛТА”, семейства авто-

мобилей “Тайфун” и “Волк”, принятый на вооружение автомобиль

“Тигр”. В США существует программа MRAP (Mine-Resistant

Ambush Protected) по созданию взрывозащищенных автомобилей.

Повышение защиты от подрыва на мине только путем увеличе-

ния толщины брони не позволяет достичь требуемых результатов.

Кроме того, чрезмерное бронирование увеличивает массу машины,

снижает ее вместимость и грузоподъемность. Поэтому необходимо

искать новые конструктивные решения, одним из которых является

использование в конструкции бронеавтомобилей энергопоглощаю-

щих элементов.

На основании анализа отечественных и зарубежных разработок в

области противоминной защиты было установлено, что в качестве

энергопоглощающих элементов взрывозащищенных конструкций

могут быть применены тонкостенные трубки различных конфигура-

ций: круглого, квадратного или прямоугольного сечения; полые или

заполненные пористым материалом. Трубки могут быть выполнены

из различных материалов (алюминий, сталь, композиты), а также

быть составными.