Розглянуто процес кінематичного зварювання-паяння тонкостінних трубних дошок і трубних елементів під час створення теплообмінних апаратів. Процес моделюється високошвидкісною контактною взаємодією коаксіальних циліндрів, між якими розташовано тонкий прошарок високоміцного аморфного припою. Внутрішній циліндр розширюється під дією імпульсного навантаження вибухового типу. Під час розв'язання задачі термопружно-пластичності необхідно враховувати динамічні властивості матеріалу. Процес реалізовано на експериментальних зразках.

Поділ елементів конструкцій розглянуто як високошвидкісне спрямоване локалізоване руйнування об'єкта в області спеціально нанесеного концентратора. Об'єктами руйнування є елементи у формі пластин або оболонок довільної кривини. Розрахунки проведено за допомогою явних скінченно-різницевих методів.

Рассмотрена задача локального скоростного деформирования элементов конструкций в упругопластической стадии при воздействии импульсных нагрузок. Предложенный метод анализа напряженно-деформированного состояния базируется на комплексном использовании экспериментальных данных динамических характеристик материалов и численного метода адаптивных конечных разностей. Проанализированы результаты численного исследования в локальной зоне ударного нагружения и сравнены с известными результатами.

Проведен сравнительный анализ упрощенных математических моделей высокоскоростного упруго-пластического деформирования цилиндрических оболочек, основанный на сравнении с экспериментальными данными. Показано, что нестационарная двухмерная модель должна учитывать динамические свойства материала и температурные параметры.

Изложена методика определения напряженно-деформированного состояния локальной зоны лопатки компрессора в результате воздействия импульсной нагрузки с учетом динамического упрочнения материала в процессе скоростного деформирования, влияния температуры и развития пластических деформаций. Сопоставление максимальных интенсивностей напряжений с динамическим пределом текучести дает возможность прогнозирования повреждений или разрушения. Решение задачи осуществляется в несколько этапов, в которых процесс скоростного деформирования происходит в различных стадиях.

Изложена методика определения напряженно-деформированного состояния (НДС) в локальной зоне входной кромки лопатки компрессора в результате воздействия ударно-импульсной нагрузки. Математическая модель задачи учитывает динамическое упрочнение материала в процессе скоростного деформирования и развитие зоны пластических деформаций во времени. Численные исследования проводятся на основании адаптивных конечно-разностных методов. Сопоставление расчетных данных НДС лопатки с динамическим пределом текучести дает возможность прогнозирования степени повреждений.

Рассмотрена задача упругопластического деформирования и соединения конструкционных элементов под действием импульсного нагружения с учетом влияния температурных параметров. Проанализировано влияние локального повышения температуры в зоне пластического течения на прочностные параметры материала. Математическая модель задачи построена с учетом особенностей, вызванных высокой скоростью деформаций и адиабатического повышения температуры. Приведены примеры численных исследований. Построены математические модели и разработаны методы расчетов для анализа динамической прочности конструкций и выбора рациональных параметров эффективных технологических процессов соединения элементов конструкций, которые используют импульсные источники энергии.

Рассмотрена динамическая неустойчивость параболических обтекателей ракетоносителей в сверхзвуковом газовом потоке. Для расчета этой неустойчивости совместно применяются метод конечных элементов и метод заданных форм. Метод конечных элементов используется для расчета собственных форм колебаний, а метод заданных форм - для получения уравнений, описывающих динамическую неустойчивость конструкции.

Исследована динамическая неустойчивость параболических оболочек в сверхзвуковом газовом потоке. Такие оболочки описывают обтекатели ракет-носителей. Для получения уравнений движения конструкции применяется метод заданных форм. Сверхзвуковое течение газа описывается поршневой теорией. Исследуются области динамической неустойчивости конструкции и формы динамической потери устойчивости параболических оболочек при возникновении автоколебаний.

Исследованы колебания конических обтекателей ракет-носителей, подкрепленных шпангоутами, в сверхзвуковом газовом потоке. Обтекатели моделировались тонкими коническими оболочками, усиленными внутренними кольцами. Проведен анализ потери динамической устойчивости конструкции, соответствующей бифуркации Хопфа. Для исследования динамической неустойчивости конических оболочек со шпангоутами в сверхзвуковом газовом потоке применен метод заданных форм. Давление, действующее на оболочку, описывается поршневой теорией. Кинетическая и потенциальная энергии конструкции представляются зависящими от компонент вектора перемещений оболочки. Для исследования динамической неустойчивости оребренных оболочек в сверхзвуковом газовом потоке получены модели с конечным числом степеней свободы. Аэроупругие колебания оболочки представляются в виде укороченного ряда по собственным формам колебаний, которые находятся с помощью метода Релея - Ритца. Анализ свободных колебаний конических оболочек с различным числом шпангоутов показал, что оребрение увеличивает величины собственных частот более чем в 2 раза. Увеличение числа шпангоутов с 5-ти до 7-ми не влияет на первые 3 собственные частоты колебаний конструкции. Число узлов первой собственной формы конструкции со шпангоутами в полтора раза больше, чем число узлов той же формы колебаний конструкции без шпангоутов. Критическая частота автоколебаний, в основном, значительно выше первой собственной частоты конструкции. Эти частоты близки для конической оболочки с 3-мя шпангоутами. Частота автоколебаний меньше первой собственной частоты конструкции с 5-ю и 7-ю шпангоутами. Частоты автоколебаний и первая собственная частота конструкции не изменяются, если число шпангоутов увеличивается от 5-ти до 7-ми.

Для анализа собственных колебаний параболических оболочек применяется метод Рэлея - Ритца, для применения которого выведены выражения кинетической и потенциальной энергии параболической оболочки постоянной толщины. Исследованы свойства собственных частот и форм колебаний оболочек разной высоты.

Рассмотрены аэроупругие колебания обтекателей ракет-носителей, которые являются параболическими или коническими оболочками. Такие оболочки усиливаются изнутри стрингерами и шпангоутами. Исследуется динамическая неустойчивость таких конструкций в сверхзвуковом газовом потоке, который описывается поршневой теорией.

Представлена динамическая модель деформирования композитного корпуса твердотопливного двигателя ракеты под действием внутреннего импульсного давления, которое описывает рабочие процессы двигателя. Корпус является тонкостенной конструкцией, которая состоит из цилиндрической оболочки и двух днищ в виде усеченных полусфер. Модель динамического деформирования учитывает сдвиг и инерцию вращения, физико-механические свойства композиционного материала. Для исследования динамического поведения конструкции в работе разработан полуаналитический метод. Проведены численные исследования динамической прочности корпуса твердотопливного двигателя.

Рассмотрены особенности численного моделирования прогнозируемого разрушения крепежных элементов специальной ракетной конструкции под действием заданной газодинамической импульсной нагрузки. Рассматриваемая конструкция является сборной, ее элементы крепятся болтовыми соединениями и стяжками. Исследовано напряженно-деформированное состояние и время разрушения собранного боевого снаряжения ракетного комплекса. Задача решается численными методами в универсальной программной системе конечно-элементного анализа ANSYS. Предложена методика численного моделирования разрушения крепежных элементов, которая включает три этапа и отличается от стандартной быстротой расчета и хорошей сходимостью существенно нелинейной задачи. Предложенный трехэтапный подход для моделирования работы боевого снаряжения ракетного комплекса позволяет учитывать все факторы его нагружения. На первом этапе исследуется статическое напряженно-деформированное состояние полной конструкции, которое возникает в результате ее сборки - затяжки болтовых соединений. На втором этапе исследуется динамическое напряженно-деформированное состояние всей конструкции при импульсном нагружении с учетом билинейного закона пластического течения материалов и изменения коэффициента трения в зависимости от текущей скорости скольжения. На третьем этапе исследуется динамика разрушения статически нагруженных крепежных элементов конструкции под действием суммарного давления газодинамической импульсной нагрузки и воздействия разлетающегося боевою снаряжения. Пластическое течение материала описывается на основе модели упрочнения Купер а~Саймондса. Критерием разрушения является максимальная пластическая деформация. Расчетное время синхронизируется со временем реального нагружения конструкции, что позволяет прогнозировать момент разрушения крепежных элементов. Использование предложенной методики на стадии разработки конструкции позволяет заменить натурные эксперименты численными исследованиями.