Details

Title: Определение контактной силы осевого соударения упругого стержня и недеформируемого ударника // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Сер.: Физико-математические науки: научное издание. – 2018. – Т. 11, № 1
Creators: Беляев Александр Константинович; Шурпатов Анатолий Олегович; Ма Чин-Чин
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого; Санкт-Петербургский государственный университет; Институт проблем машиноведения РАН; Национальный университет Тайваня
Imprint: Санкт-Петербург: Изд-во Политехн. ун-та, 2018
Collection: Общая коллекция
Subjects: Сопротивление материалов; Техника; контактная сила; метод конечных элементов; теория Герца; Герца теория; упругие стержни (физика); axial collision; contact force; undeformable strikers; Hertz theory; theory Hertz; elastic rod (physics); осевое соударение
UDC: 539.3/6
LBC: 30.121
Document type: Article, report
File type: Other
Language: Russian
DOI: 10.18721/JPM.11115
Rights: Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Record key: RU\SPSTU\edoc\60861

Allowed Actions: Read Download (1.7 Mb)

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Рассматривается задача об осевом соударении упругого стержня и абсолютно твердого ударника. Для решения данной задачи применен полуаналитический метод и метод конечных элементов. Решение полуаналитическим методом основано на применении теории Герца квазистатического контакта и численного интегрирования дифференциальных уравнений динамики. В рамках применения метода конечных элементов определено необходимое число степеней свободы и выполнено численное моделирование. Найдено время контактного взаимодействия, а также получена зависимость контактной силы от времени контакта. Проведено исследование волновых процессов, возникающих в стержне. Выполнено сравнение полученных результатов с данными натурных экспериментов. Выявлена обратная зависимость между массой ударника и погрешностями обоих методов. Сравнение с натурным экспериментом подтверждает применимость обоих методов к решению данной задачи.

The problem of axial impact of a rigid body on elastic rod is considered. The Semi-Analytical Method (SEM) and Finite Element Method (FEM) are applied to handle the problem. The SEM of solving the problem implies the quasi-static Hertz theory and numerical integration of obtained differential equations. The number of necessary degrees of freedom of the FEM solution is determined and numerical simulation is carried out. The time of contact interaction and dependence of the contact force on the contact time are calculated. The longitudinal wave propagation in the rod is investigated. The obtained results are compared with the data from natural experiments. An inverse dependence between impacting mass and the accuracy of both methods is discussed. The results of comparison confirm the appropriateness of both methods for solving the problem.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print Download
-> Internet All Read Print Download

Usage statistics

stat Access count: 185
Last 30 days: 2
Detailed usage statistics