отз._на_авт._О.Н._Мухин_1 (Разработка методов расчета безмоментных сетчатых оболочек вращения с несимметрично уложенными нитями)

УтверждаюГенеральный директорЮМНВДШП»,''^^^^л^фессор[.В. Веселевзраля 2015 г.Отзывна автореферат диссертации Чан Ки Ан «Разработка" методов расчётабезмоментных сетчатых оболочек вращения с несимметрично уложенныминитями», представленной на соискание ученой степени кандидататехнических наук по специальности 01.02.04 - «Механика деформируемоготвёрдого тела».Актуальность темы диссертации. Рассматриваемая диссертация,несомненно, актуальна, так как использование сетчатых оболочек снесимметрично уложенными нитями можно рассматривать как новоенаправление в создании приводов и захватов роботов. Подобно трубкамБурдона такие оболочки изгибаются или закручиваются при приложениивнутреннего давления, что позволяет выполнить заданное движение звенаробота или преобразовать давление в изгибающий или крутящий момент взависимости от назначения устройства.

При этом движение создается безучастия подшипников, зубчатых колес, муфт и т.п., что позволит исключитьизнос и вызванное им загрязнение в «чистой» полости устройства.Актуальность также связана с новым видом движителя, предназначенногодля освоения Арктики, основой которого является резинокордная сетчатаяоболочка большого размера. Что касается шинной промышленности, тонесимметричная укладка соседних слоев брекера в пневматических шинахможет использоваться как инструмент для уменьшения параметров силовойнеоднородности, которая связана с конечной толщиной слоев брекера инарушением геометрической симметрии конструкции шины.Основные результаты, их достоинство и новизна. Главные результатыработы состоят в следующем:1) Несимметричная укладка нитей в сетчатых оболочках иногдаобсуждается в литературе, однако систематического исследования в данномнаправлении еще не было.

Диссертация Чан Ки Ан восполняет этот пробел.Фактически в диссертации впервые разработана теория такого видаоболочек.2) Автор обнаружил новый «интегрируемый» случай в теорииравновесных конфигураций сетчатых оболочек, а именно случайнесимметричной геодезической намотки. Построение равновесных профилейтаких оболочек сводится к несложной квадратуре. Удалось показать, чтонатяжения нитей обоих семейств постоянны по длине нити.

Спектрравновесных профилей при несимметричной намотке гораздо шире, чем присимметричной, что может заинтересовать практиков.3) За счет удачного преобразования геометрических уравнений дляслучая несимметричной укладки нитей автору удалось привести системудифференциальных уравнений осесимметричных деформаций к формеКоши. Это значительно упростило построение алгоритма численногорешения нелинейной краевой задачи для таких оболочек, который свелся кварьированию всего одного параметра в начальном условии.

За счетнесложной модификации базовых уравнений автор распространилпредложенную методику на случай растяжимых нитей.4) Расчет больших неосесимметричных перемещений в диссертациивыполняется прямой минимизацией функционала на основе стандартныхпрограмм. Этот прием позволяет получать такие же результаты как МКЭ, нопри этом с гораздо меньшим количеством кода, так как стандартные этапыМКЭ - построение матрицы жесткости и итерационное решение большихнелинейных систем алгебраических уравнений не рассматриваются и непрограммируются. При этом возможные численные проблемы, связанные сбольшой жесткостью нитей, обходятся приемом коррекции длины нити в ееисходном состоянии.5) Построенные алгоритмы и разработанные компьютерные программыпозволили автору решить ряд интересных задач о больших перемещенияхсетчатых оболочек, в частности, задачу о захвате робота и о построенииупругой характеристики шинобаллонной муфты.6) Впервые поставлена и решена задача о напряженно деформированном состоянии резинокордной оболочки транспортногосредства высокой проходимости, предназначенного для освоения Арктики.

Вчастности, решены задачи об исходном состоянии оболочки, о нагруженииоболочки давлением снега и о взаимодействии колеса генератора волн соболочкой движителя. ',, .,7) Достоверность и новизна перечисленных результатов сомнений невызывают. Достоверность основана на сопоставлении с результатами В.Л.Бидермана и Б.Л. Бухина в случае перехода от несимметричной укладки ксимметричной, а также на использовании различных подходов при решенииодних и тех же задач - численного интегрирования дифференциальныхуравнений и прямой минимизации функционалов. .

КР.* ^. ^Значение результатов для науки и практики. Научная ценностьвыполненной работы определяется сказанным в подпунктах 1) - 4 )предыдущего пункта, а ее практическое значение - созданием комплексакомпьютерных программ для решения важной инженерной проблемы расчета сетчатых оболочек произвольной формы с произвольным закономукладки нитей (несимметричная укладка нитей на поверхности вращения приэтом становится лишь частным случаем).

Важным для практики являетсятакже первое исследование оболочки эласто - винтового движителя,предназначенного для освоения Арктики. Результаты работы также могутбыть использованы для уменьшения силовой неоднородностипневматических шин.Замечания по содержанию автореферата и его оформлению:1) Было бы целесообразно поместить гл. 2 после гл.

3, т.к. углы наклонанитей в гл. 2 соответствуют нагруженному состоянию, которое может бытьнайдено по недеформированному состоянию, что и делается в гл. 3.2) Используемый метод расчёта внутреннего объёма оболочки можетдавать неверные результаты при сильном искривлении оболочки.3) Было бы желательно оценить влияние моментных напряжений иуказать уровень давления, при котором моментными напряжениями можнопренебречь и допустимо перейти к безмоментной теории, котораяиспользуется в диссертации.Автореферат диссертации написан хорошим языком, замечаний по егооформлению не имеется. Опубликованные работы в достаточной степениотражают содержание диссертации.-«^Общее заключение.

Сделанные замечания не могут повлиять на общуюположительную оценку рассмотренной работы.ч ^ =^ь/ а;/: .,Подводя итог, можно заключить, что автором дано решение важнойинженерной задачи - создание эффективного метода расчета элементовустройств, выполненных в виде сетчатых оболочек с произвольнымзаконом укладки нитей. Предложены новые дифференциальные уравнения иновые методы расчета сетчатых оболочек, учитывающие несимметричнуюукладку. Исследованы новые приложения сетчатых оболочек в технике вкачестве приводов и захватов роботов, а также в качестве эластичного шнекатранспортного средства высокой проходимости.Результаты работы могут быть использованы во многихконструкторских организациях, занимающихся созданием современныхмашин. Считаем, что по научному уровню и прикладному значению даннаядиссертация является научно-квалификационной работой, в которойсодержится решение задачи, имеющей существенное значение для теориисетчатых оболочек.

Работа удовлетворяет требованиям, предъявляемым ВАКк диссертациям на соискание ученой степени кандидата технических наук поспециальности 01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела, а ееавтор Чан Ки Ан заслуживает присвоения этой ученой степени.Кандидат физико-математических наук, доцент, : главный научный сотрудник• ," лобщества с ограниченной ответственностью; -т;.«ВЕСКОМ Научно-исследовательский центр 'шинной промышленности» (ООО «ВЕСКОМ НИЦШП»)105118, г. Москва, ул. Буракова, 27, корп. 2, офис 16,+7 ( 4 9 5 ) 6 7 3 - 4 8 4 5 ; 1е1./факс: + 7 ( 4 9 5 ) 673-3443етаИ: о1е^.тиЫп.37@та11.шМухин Олег НиколаевичI А!14^п-О.Н.Мухин.