CC BY
6
6. Летчфорд А.Н., Шинкевич В.А. Исполнительная документация в строительстве: справочное пособие. СПб.: ФСК, 2011. 111 с.
7. Градостроительный кодекс Российской Федерации (Федеральный закон от 29.12.2004 г. № 190-ФЗ).
8. СП 48.13330.2011. Организация строительства, введен в действие 20 мая
2011 г.
Кузьмина Татьяна Константиновна, канд. техн. наук, доцент, kyzmina_tk@,mail.ru, Россия, Москва, Московский государственный строительный университет,
Сенаторов Михаил Викторович, магистрант, mikhail. senatorov@icloud. com, Россия, Москва, Московский государственный строительный университет
MAINTENANCE OF EXECUTIVE DOCUMENTA TION IN MODERN CONDITIONS
AND COMMON PROBLEMS
T.K. Kuzmina, M.V. Senatorov
Maintenance, formation and control of executive documentation in the conditions is quite problematic. Difficulties at every stage of working with documents and processing materials. This article discusses the main problems encountered when working with executive structures in construction.
Key words: Construction, executive technical documentation, management problems, assessment of management in modern conditions, optimization.
Kuzmina Tatyana Konstantinovna, candidate of technical sciences, docent, kyzmi-najk@,mail.ru, Russia, Moscow, Moscow State University of Civil Engineering,
Senatorov Mikhail Viktorovich, master's, mikhail.senatorov@icloud.com, Russia, Moscow, Moscow State University of Civil Engineering
УДК 621.396.6 DOI: 10.24412/2071-6168-2021-4-342-346
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ РАССЕИВАНИЯ ЭНЕРГИИ В ПОЛИМЕРНЫХ ДЕМПФЕРАХ
А.В. Федотов
Рассмотрены технические решения и способы по демпфированию ударных и вибрационных воздействий на электронную аппаратуру. Проведен анализ решений и способов применительно к их использованию на борту управляемой ракеты, выстреливаемой из артиллерийского орудия низкой баллистики. Рассмотрен вариант использования полимерных демпферов, проведено моделирование рассеивания энергии от ударных и вибрационных воздействий при выстреле.
Ключевые слова: полимерные демпферы, управляемая ракета, запускаемая из артиллерийского орудия, моделирование.
Старт противотанковых ракет ствольного запуска характеризуется значительным ускорением и интенсивными воздействиями волн напряжения [1] на все элементы конструкции. Интерференция волн напряжения повышает вероятность появления
342
резонанса на разных узлах конструкции ракеты при выстреле. Сложность нивелирования резонанса заключается в том, что при выстреле и движению ракеты по каналу ствола спектр резонансных частот широк, поэтому вероятность появления резонанса в разных элементах конструкции повышается, процесс этот скоротечен и может повторяться неоднократно в различных узлах изделия на различных частотах.
Существуют различные технические решения для предотвращения резонанса, например, амортизаторы различных конструкций, а также конструкции с терморасширяющимися микросферами. [2, 3].
Амортизаторы [2] применяются для демпфирования менее интенсивных циклических воздействий с заранее известной амплитудой и частотой, действующих достаточно длительное время по сравнению со временем старта ракеты ствольного запуска, при котором амплитуда и частота волн напряжения в конструкции защищаемого объекта трудно прогнозируемы. Кроме того, конструкция амортизатора обусловлена конкретным очень узким спектром частотных воздействий, которые испытывает защищаемый объект. При более интенсивном воздействии волн напряжения [1] амортизаторы начинают работать как твердое тело, т.к. амортизатор не успевает возвратиться в исходное состояние после воздействия нагрузки на защищаемый объект. Тем самым увеличиваются напряжения на элементы конструкции бортовой аппаратуры при стартовых воздействиях, испытываемых ракетой при выстреле из орудия низкой баллистики, повышая вероятность возникновения резонанса в бортовой аппаратуре, приводящего к разрушению ее элементов и, как следствие, аномальному функционированию.
Согласно [3] существует способ защиты аппаратуры от ударных воздействий заключающийся в том, что аппаратуру устанавливают в металлическом корпусе, внутренний объем которого заполняют демпфирующим материалом, в качестве которого применяют низкоплотный материал на основе смеси полых и терморасширяющихся микросфер. При этом состав низкоплотного материала основы смеси полых и терморасширяющихся микросфер подбирают таким образом, чтобы в зоне действия инерционной нагрузки ударного воздействия в материале возникало механическое напряжение, равное пределу текучести данного материала а 0,2. Техническим результатом изобретения является повышение ударостойкости аппаратуры и оборудования рис.1.
з 1
микросферами для повышения ударостойкости аппаратуры
Устройство содержит корпус 1 и аппаратуру (защищаемый объект) 2. Объем внутри корпуса заполняется демпфирующим низкоплотным материалом 3 на основе смеси полых и терморасширяющихся микросфер. Устройство устанавливается на какое-либо основание по плоскости А. Направления ударного воздействия - Р. Поверхность Б - зоны действия инерционной нагрузки на демпфирующий материал.
Состав материала подбирается таким образом, чтобы при ударном воздействии в материале 3 на поверхности Б возникало механическое напряжение, примерно равное кажущемуся пределу текучести данного материала [3]. При действии ударной нагрузки Р на защищаемый объект 2, установленный по плоскости А, в демпфирующем материале 3 в зоне Б возникает механическое напряжение, примерно равное кажущемуся пре-
343
делу текучести данного материала, при этом материал начинает разрушаться -«течь», сила же, действующая на аппаратуру, остается неизменной. Материал при ударном воздействии ведет себя как упругопластичный [3].
К недостаткам вышеописанного способа можно отнести инертность конструкции, т.к. ей требуется определенное время, чтобы материал достиг рабочего режима, при котором происходит рассеивание энергии удара. Более того, вся система рассчитана лишь на однократное ударное воздействие, что исключает ее использование на борту ракеты. Как и в случае с амортизаторами, конструкция с полыми микросферами с значительной вероятностью будет действовать как паразитная масса на защищаемом объекте, усиливая напряжения в элементах конструкции при высокочастотных воздействиях. Оптимальным с точки зрения нивелирования негативных воздействий на защищаемую конструкцию при широком спектре ударных и вибрационных воздействий, характерных при выстреле из орудия, видится использование твердотельных демпферов, изолирующих защищаемую конструкцию от источника воздействия. В качестве конструкционных материалов для демпферов оптимальным является использование полимеров с большой молекулярной массой, имеющих длинную молекулярную цепочку, которая при знакопеременных нагрузках меняет свою ориентацию в пространстве не нарушая целостности, поглощая тем самым энергию от внешних воздействий [4] и не меняя физические свойства материала, тем самым сохраняя форму конструкции демпфера и смещая спектр резонансных частот элементов изолируемой конструкции в закритические значения. Определить количество рассеиваемой энергии полимерным демпфером позволяет площадь петли гистерезиса, которая строится из зависимости напряжения—деформации в исследуемом объекте.
Все вышесказанное подчеркивает необходимость в проведении исследований высокоинтенсивного воздействия на коммутационный узел, опирающийся на цилиндрические демпферы, изготовленные из высокоплотного полиэтилена. Цель исследова-ния—определить эффективность демпфера на разных этапах и амплитудах воздействия на конструкцию стартовой перегрузки. Критерием эффективности демпфера будет образование петли гистерезиса за исследуемый период воздействия. Моделирование производилось в программном комплексе «АКБУБ», зависимость ускорения от времени была получена в ходе эксперимента и представлена на рис. 2.
N *
кто
-зесю
250в
2.5*10 * ShjO' 7.5я10-1 9хДО 1Д5*10' 1,5x10 ' | с<™
Рис. 2. Зависимость Х-составляющей ускорения от времени
Результаты моделирования представлены на рис. 3-6, временные периоды для построения зависимости напряжения от деформации выбирались на участках рис. 2 наиболее интенсивного воздействия ускорения на исследуемую конструкцию.
344
Д, м
9.Б-04 В,Е 04 7 .ММ 6.Е-« 5,Е 04 4.Е-1М З.Е-04
г,ем
1.Е-04
од-чм
О.МЕ+ОО 5.ГОИ-О6 1.МЕ+07 1,5№»07 1.00Е*07 З^&ЕчЭ? 3ГООЕ*С7 Е, Пй
Рис. 3. Зависимость напряжения от деформации (Временной интервал с 7,91х10-4 по 9,28 хЮ-4 с.; с 4,35 х10г3 по 4,39 х10т3)
й> м
с.ооеюо ¿,м
?.50М7 Е, Па
Рис. 4. Зависимость напряжения от деформации (Временной интервал с 9,27х10~3до 9,31 х10-3с.;2,11 х10~2 до 2,11 х10~3)
345
Выводы. Результаты моделирования подтверждают предпосылки, высказанные выше о том, что полимеры с высокой молекулярной массой обладают достаточным уровнем диссипативных свойств для рассевания энергии от интенсивного воздействия стартовой перегрузки, действующей на ракету при выстреле из ствола орудия. При анализе результатов для построения петель гистерезиса выбирались периоды наиболее интенсивного воздействия, но для детального понимания поведения полимера требуются углубленное изучения процесса удара и возможностей материала нивелировать внешние воздействия. Хотя сейчас можно с уверенностью заявить, что демпферы, изготовленные из полимеров высокой молекулярной массы, способны смещать резонансные частоты конструкции в область закритических значений, тем самым повышая вероятность безотказной работы изделия при различных высокоинтенсивных воздействиях, таких как удар или высокочастотная вибрация.
Список литературы
1. Кольский Г. Волны напряжения в твердых телах. Изд-во Иностранной литературы Москва, 1955. 189 с.
2. В. С. Ильинский Защита РЭА и прецизионного оборудования от динамических воздействий. М.: Радио и связь, 1982. 296 с.
3. Патент RU 2385554 МПК Н05К/00 Способ защиты аппаратуры от ударных воздействий/. Иванов Алексей Валерьевич (RU), Хохлов Павел Вячеславович (RU) и др. Патентообладатель(и): Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Корпорация (RU).
4. Аскадский А.А. Деформация полимеров, М., «Химия», 1973. С. 448.
Федотов Александр Викторович, аспирант, okfoll@,gmail. com, Россия, Тула, Тульский государственный университет
DETERMINATION OF THE LEVEL OF ENERGY DISSIPATION IN POLYMER DAMPERS
A. V. Fedotov
Technical solutions and methods for damping shock and vibration effects on electronic equipment are considered. The analysis of solutions and methods for their use on board a guided missile fired from a low-ballistics artillery gun is carried out. A variant of using polymer dampers is considered, and energy dissipation from shock and vibration effects during firing is simulated.
Key words: Polymer dampers, guided missile launched from an artillery gun, simulation.
Fedotov Aleksandr Victorovich, postgraduate okfoll@,gmail.com, Russia, Tula, Tula state University
