The article presents a front shock damper (shock absorber) for protecting containers with flying machines against fractures in case of emergency falling in the process of transportation and operation. Two numerical methods are proposed to calculate the stress-strain state and acceleration braking of a shock absorber in case of a vertical fall and impact with a stationary concrete surface. The methods are based on the use of ANSYS Workbench 16.1. The first technique consists in determining the stress-strain state on the assumption of quasi-static loads. The second, dynamical, method makes it possible to determine the reaction of a shock absorber to its impact with the concrete surface depending on time. What makes our technique special is that we take into account plastic properties of a material and actual contacts between the damper components. The methods proposed are validated by the analytical solution of the differential equation of container motion with the shock absorber in the elastic strain range. The methods are illustrated by an example of calculating a given damper. The results obtained by three methods show quite good agreement taking into account the calculation error. It is established that the energy of the shock absorber plastic-elastic strain upon an impact is more than half of the kinetic energy of the shock absorber in motion. The dependence of the shock-absorber braking acceleration both on the size of the crumpled area and on the time is determined.
Разработан численный метод расчета демпфирующих свойств защитного радиального демпфера, устанавливаемого на контейнеры с размещаемыми в них грузами с целью ми-нимизировать разрушающие повреждения грузов при возможных аварийных падениях в процессе их транспортировки до места предполагаемого использования. Особенностью методики является включение в рассмотрение пластических свойств материала, опреде-ляемых диаграммой пластического течения, и реальных контактов с трением между со-ставляющими элементами демпфера. Метод позволяет определить напряженно-деформи-рованное состояние и ускорение торможения демпфера при ударе контейнера о жесткую бетонную поверхность с помощью программного комплекса ANSYS Workbench 16.1. Пред-лагаемый алгоритм расчета ускорений торможения демпфера по силе реакции полностью подтверждается аналитическим решением дифференциального уравнения движения кон-тейнера с демпфером в упругой области деформирования. Обе приведенные методики проиллюстрированы на примере расчета данного радиального амортизатора, который предлагается сделать из двух рядов цилиндрических труб, изготовленных из алюминиево-го сплава АМг6 и соединенных между собой. В результате решения поставленной задачи продемонстрировано, что использование двух слоев труб с различным креплением друг к другу и обусловленной этим различной жесткостью слоев приводит к двум этапам дефор-мирования и разрушения при ударе. Сначала деформируется внешний слой труб, затем -внутренний. В результате расчета установлено, что энергия упруго-пластического дефор-мирования демпфера при ударе о жесткую бетонную поверхность составит около полови-ны кинетической энергии движения. Определена зависимость ускорения торможения демпфера от величины его смятия. Ключевые слова: радиальный демпфер, упруго-пластическое деформирование, диа-грамма пластичности, метод конечных элементов.Введение. При транспортировке и такелаже транспортно-пусковых контейнеров с разме-щаемыми в них грузами, а также различных цистерн, воздушных или газовых баллонов, контей-неров, содержащих опасное, хрупкое или дорогостоящее оборудование, возникает необходи-мость их обезопасить от разрушающих повреждений в результате возможных аварийных ситуа-ций особенно при экстремальных условиях эксплуатации [1-2]. Одним из путей решения данной проблемы является установка защитных амортизаторов, динамических гасителей колебаний [3]. В работе [4] предложена слоистая сеточная плоская конструкция преграды, защищающая косми-ческие аппараты от пробития высокоскоростными осколками.В АО «ОКБ «Новатор» была поставлена задача для достаточно длинного цилиндрического контейнера сконструировать металлическое защитное кольцо (амортизатор, демпфер), способное в процессе деформирования и разрушения при плоском падении снизить перегрузки внутри кон-тейнера и сохранить целостность размещаемого внутри груза. В этой связи возникла необходи-мость создать методы расчета разрушающих воздействий на контейнер с грузом, защищенный радиальным амортизатором, при аварийных падениях. Предполагается, что в процессе погрузоч-но-разгру...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.