Наведено нові розв'язки задач біфуркацій та стійкості нелінійних коливань деформівних систем, базуючись на теорії динамічних систем та сумісного використання аналітичних і числових методів нелінійної динаміки. Розвинуто асимптотичні методи: Мельникова; нелінійних нормальних форм; багатьох масштабів та центральних багатовидів, що дало змогу вперше дослідити біфуркації та стійкість нелінійних коливань гнучких стрижнів та циліндричних оболонок, віброударних систем та силових передач двигунів внутрішнього згоряння. Створено метод амплітудних поверхонь для аналізу біфуркацій періодичних коливань у разі зміни двох параметрів деформівних систем. Розроблено підхід до проблеми гасіння коливань, з використанням якого встановлено можливості гасіння та локалізації вільних і вимушених коливань у деформівних системах з гасником типу ферми Мізеса. Одержано нові якісні результати, на підставі яких систематизовано біфуркації корозмірності два. Ці біфуркації спостерігаються у віброударних системах. Уперше установлено закономірності комбінаційних резонансів під час нелінійних вимушених коливань гнучких стрижнів, параметричних коливань циліндричних оболонок, біжучих хвиль у циліндричних оболонках з двома внутрішніми резонансами. Досліджено біфуркації майже періодично збуджених деформівних систем, фрикційно взаємодіючих з рухомою стрічкою, що дало змогу визначити зони динамічного хаосу у цих системах.

  Скачати повний текст

Дисертаційна робота присвячена розробці підходу до системного проектування хвостових відсіків ракет-носіїв на основі аналізу нерівномірності розподілу напружень, фізичного експериментального дослідження та віртуального експерименту із застосуванням сучасних скінченно-елементних комп'ютерних технологій. Розроблено і застосовано алгоритм комп'ютерного моделювання поведінки оболонкової конструкції хвостового відсіку ракет-носіїв змінної жорсткості із застосуванням методу скінченних елементів та новий підхід до вагової оптимізації тонкостінних вафельних оболонкових конструкцій. З використанням напівемпірічної методики знаходження теплового потоку проведено числовий аналіз нестаціонарного напружено-деформованого стану відсіку утримання, викликаного температурними полями, обумовленими обтіканням надзвуковим потоком продуктів згорання маршової рухової установки. Розроблено методику і проведено експериментальне дослідження напружено-деформованого стану хвостового відсіку змінної жорсткості при статичному навантаженні. За допомогою розробленого підходу вперше проведена оптимізація хвостового відсіку ракети-носія "Антарес". Чисельно-експериментальний підхід до системного проектування і розрахунку нестаціонарного напружено-деформованого стану хвостового відсіку впроваджено в практику проектування на Державному підприємстві «Конструкторське бюро "Південне" ім. М.К. Янгеля».^UThe dissertation is devoted to the development of an approach to the systematic design of the tail compartments of launch vehicles based on the analysis of non-uniformity of stress distribution, physical experimental research and virtual experiment with the use of modern finite element computer technologies. An algorithm for computer modeling of the behavior of the shell structure of the tail compartment of the launch vehicles of variable stiffness using the finite element method and a new approach to the weight optimization of thin-walled wafer shell structures have been developed and applied. Using a semi-empirical method of finding the heat flux, a numerical analysis of the nonstationary stress-strain state of the holding compartment caused by temperature fields caused by the flow of the supersonic flow of combustion products of the marching propulsion system was performed. The technique is developed and the experimental research of a stress-strain condition of a tail compartment of variable rigidity at static loading is carried out. With the help of the developed approach, the tail section of the Antares launch vehicle was optimized for the first time. A numerical-experimental approach to system design and calculation of the unsteady stress-strain state of the tail section has been introduced into design practice at Design Bureau “Yuzhnoe” named after M.K. Yangel”.