Мухин_1 (Разработка метода расчета сопротивления качению и теплообразования в массивных шинах при стационарных режимах движения)

ОТЗЫВ на автореферат диссертации Семенова Владимира Константиновича «Разработка метода расчета сопротивления качению и теплообразования в массивных шинах при стационарных режимах качения», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 01,02.0б — «Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры». Диссертация, представленная авторефератом, посвящена актуальной теме расчета массивных шин, применяемых в военной бронетехнике и в ряде гражданских транспортных средств. Целью диссертации является разработка метода расчета контактных напряжений, теплообразования и сопротивления качению колес в виде круглого металлического диска и резинового массива постоянного профиля на наружной поверхности. Диссертация состоит из Введения, 5 глав и Приложения.

1-я Глава посвящена обзору работ, посвященных математическому описанию упругих свойств резины и моделированию вязкоупругости резины при циклическом деформировании, а также методов решения контактных задач при качении. Обзор работ по упругим свойствам резины охватывает период от 2-й половины 19 века до начала 21.

На основе анализа рассмотренных работ диссертант принял в своих дальнейших исследованиях для описания вязкоупругого поведения резины модель БергстремаБойса, разработанную в конце 20 — начале 21 века. Анализ решения контактных задач позволил диссертанту считать допустимыми упрощающие предположения при постановке контактной задачи, например, рассматривать деформирование резины только в зоне непосредственного контакта, или не учитывать проскальзывание в контакте. Во 2-ой Главе приводятся экспериментальные результаты поведения резины при периодическом сжатии опытных образцов. Применялись два вида нагружения: циклическое гармоническое и трапецеидальное пульсирующее.

Предложен метод расчета констант для модели Бергстрема-Бойса по результатам циклического гармонического сжатия образцов. Показано, что один набор констант модели Бергстрема-Бойса позволяет описать довольно точно полученные экспериментальные данные как в случае гармонического, так и в случае трапецеидального нагружения. В 3-й Главе описаны результаты экспериментов по определению контактных давлений, силы сопротивления качению и температуры разогрева резины колеса при различных режимах обкатки на барабанном стенде.

В 4-й Главе дано решение задачи свободного установившегося качения шины по твердой цилиндрической или плоской поверхности. Выписана система определяющих уравнений. Задача решается методом конечных элементов. Трехмерная задача вязкоупругости решается приближенно с помощью принципа возможных перемещений. Учет вязкоупугих членов в уравнениях осуществлялся итерационно путем решения начальной задачи для коэффициентных тензоров, позволяющих последовательно рассчитывать вязкие составляющие деформации в окружном ряде конечных элементов.

Далее определялись мощности внутренних источников теплоты и решалась температурная задача МКЭ с помощью четырехузловых билинейных КЭ, В 5-й Главе даны результаты решения вязкоупругой задачи качения шины по беговому барабану. Выполнено сравнение результатов расчета с экспериментом. Расчет контактного давления для неподвижной шины хорошо совпадает с экспериментальными данными.

Результаты численного моделирования качения шины по барабану хорошо совпадают с результатами эксперимента по определению силы сопротивления качению. Сравнение результатов моделирования качения по барабану и по плоскости позволяет определить силу сопротивления качению по плоской опорной поверхности из результатов стендовых испытаний на качение по барабану.

Исследовано влияние толщины и высоты шины на силу сопротивления качению„на максимальное касательное напряжение у поверхности обода и на максимальную температуру в шине. В Приложении приведены алгоритм и основные процедуры решения контактной вязкоупругой задачи, написанные на языке программирования СИ. Замечания по автореферату и диссертации 1.

Есть замечания по обзору работ в области описания упругих и вязкоупругих свойств резины. Хотя Глава 1, где дан обзор, и занимает 40О' текста диссертации, в ней не упоминаются многие классические работы из этой области. По данному вопросу можно получить информацию, например, из книги Каблов В.Ф. и др.

Механика армированных пластиков и резинокордных композитов, ИУНЛ ВолгГТУ, Волгоград, 2014. 2. Вызывает возражение тезис, что модель Бергстрема-Бойса научно обоснована. По мнению рецензента эта модель достаточно умозрительная, а ее практический успех при описании однонаправленных нагружений объясняется подбором относительно большого числа подходящих констант модели. 3. Есть замечания к точности выражений.

Слово «Разработка» в названии диссертационной работы считаю неудачным, так как оно больше подходит к составлению планов по еще незавершенным работам. Может было бы лучше назвать работу просто «Метод расчета сопротивления...». В диссертации и в автореферате фигурирует предложение «Гармоническое пульсационное сжатие» вместо более правильного «Гармоническое циклическое сжатие». Пульсационное сжатие предполагает кратковременное изменение величины сжатия на более длительном общем периоде нагружения, как в случае «Трапецеидального пульсационного нагружения».

Приведенные замечания не снижают общей положительной оценки полученных диссертантом основных результатов исследования. Диссертантом проделан большой объем теоретической, экспериментальной и программистской работы. Автореферат полностью отражает главное содержание диссертации, написанной с использованием современной терминологии.

По своей актуальности, научной новизне, объему выполненных исследований и практической ценности полученных результатов представленная работа соответствует требованиям, предъявляемым к диссертациям на соискание ученой степени кандидата наук, а ее автор, Семенов Владимир Константинович, заслуживает присуждения степени кандидата технических наук по специальности О!.02.0б «Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры». Главный научный сотрудник ф,',~,~ Мухин Олег 000 НПКЦ ВЕСКОМ кандидат физ.-мат.

наук, доцент, ~ тел.: 8(495) 702-29-75 о1е лпи1з1п37 апйех.ги Подпись О.Н. Мухина заверяю. Генеральный директор 000 НПК ВЕСКОМ, к.т.н., профессор селов .