ДОВГОВІЧНІСТЬ ЗАХИСНОГО КУПОЛА РАДАРА В УМОВАХ ДИСИПАТИВНОГО ДЕФОРМУВАННЯ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2026.3.5

Ключові слова:

повзучість, ушкоджуваність, тривала міцність, тонкостінна конструкція, купол, метод скінчених елементів

Анотація

Розглянуто цілі та завдання досліджень повзучості та тривалої міцності різних металів, показано їх актуальність. Описана модель тонкостінних елементів при короткочасному та тривалому навантаженні та методика проведення розрахунків, що дозволяє визначати несівну здатність та тривалу міцність тонкостінних конструкцій. Проведено порівняння запропонованої моделі з експериментальними дослідженнями при режимі «навантаження-розвантаження» п при тривалому деформуванні. Наведено приклад розрахунків захисної конструкції радара та надано рекомендації щодо її раціонального обрису. При правильній експлуатації захисні конструкції можуть служити тривалий час без зниження несівної здатності. При помилках проектування протягом часу можуть істотно зростати деформації повзучості і досягати критичних значень в період експлуатації конструкції. Розглянуто властивості та особливості тривалого деформування елементів конструкцій в умовах складного навантаження. У процесі експлуатації мікротріщини та початкові порожнечі проявляються перш, ніж прикладаються будь-які навантаження. Крихка або пластична руйнація, яка виникає в результаті зростання залишкових деформацій, сильно залежить від характеру навантаження. Останнім етапом експлуатації матеріалу є стадія руйнування, яка проявляється макроскопічними тріщинами. Одночасно з цим зменшується напруга, необхідна для подальшого зростання деформацій, питомий обсяг збільшується, а остаточне руйнування цілісності матеріалу відбувається, коли існуючі мікротріщини з'єднуються, утворюючи на поверхні розрив через все тіло. При цьому матеріал має уповільнені деформації, які обумовлюють його довгострокову механічну поведінку та довговічність конструкцій. Довготривала експлуатація захисних конструкцій, зокрема відповідних моделям пластин і оболонок потребують адекватних моделей, здатних підтвердити надійність їх експлуатації протягом розрахункового періоду. Зокрема, скінченоелементних, як найбільш універсальних в даний час. Моделі повзучості повинні враховувати кілька важливих явищ, які суттєво впливають на поведінку конструкцій при тривалій експлуатації, таких як нелінійність, анізотропність та теплові ефекти. Аналіз експериментальних результатів повзучості тонкостінних елементів конструкцій, наведених у науковій літературі, дозволяють описати відповідні рівняння стану.

Посилання

Singh H., Jha R.M. Active Radar Cross Section Reduction: Theory and Applications. Cambridge: Cambridge University Press. 2015. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9781316136171

Breslavsky D., Chuprynin A, Morachkovsky O, Tatarinova O. and Pro W. Deformation and damage of nuclear power station fuel elements under cyclic loading / Journal of Strain Analysis for Engineering Design. 2019. Volume 54, Issue 5-6. pp. 348-359. DOI: https://doi.org/10.1177/0309324719874923

Seo S., Han M. W. A Review on Deployable Structures in Space Industry. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Smart Technology, 2025. 3(1), pp. 83-96. DOI: https//doi.org/10.57062/ijpem-st.2024.00199

Pan Y., Deng L., Yang K. Optimization design of radar antenna array structure and study on its mechanical performance based on ANSYS. In International Symposium on Robotics, Artificial Intelligence, and Information Engineering (RAIIE 2022), SPIE. 2022, November. Vol. 12454, pp. 433-439. DOI: https://doi.org/10.1117/12.2658605

Zienkiewicz O. C., Taylor R.L., and Wood D.D. The Finite Element Method for Solid and Structural Mechanics. Butterworth-Heinemann. 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/C2009-0-26332-X

Herisanu N., Marinca V. A. Solution procedure combining analytical and numerical approaches to investigate a two-degree-of-freedom vibro-impact oscillator. Mathematics. 2021. 9(12), 1374. DOI: https://doi.org/10.3390/math9121374

Mao X.Y., Zheng H.T., Ding H. et al. An analytical method for nonlinear and nonhomogeneous boundary value problems of plates. Nonlinear Dyn, 2024. 112, pp. 1691–1711. DOI: https://doi.org/10.1007/s11071-023-09110-5

Zhu Z. et al. Design and Development of New Copper-Aluminum Composite Materials. The Proceedings of the 19th Annual Conference of China Electrotechnical Society. ACCES 2024. Lecture Notes in Electrical Engineering, 2024. vol. 1312. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-96-1391-5_74

Xinke Xiao, Qianqian Ma, Yifan Kong et al. An Experimental and Numerical Investigation on Enhancing the Ballistic Resistance of 316L Stainless Steel Plates Against Blunt Projectiles by Covering with 2024-T351 Aluminum Alloy Thin Plates. Advancing Open Science, 2025. 18(18), 4264. DOI: https://doi.org/10.3390/ma18184264

Sklepus S.M. Numerical-and-Analytical Method for Solving Geometrically Nonlinear Bending Problems of Complex-Shaped Plates from Functionally Graded Materials. Strength Mater, 2023, 55. pp. 927–936 DOI: https://doi.org/10.1007/s11223-023-00583-8

Pai A., Rodriguez-Millan M. Satish Sheno B. Aerospace Grade Aluminum Alloys. In: Gürgen, S. (eds) Aluminum Technologies in Aerospace Applications . Springer, Cham. 2025. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-82447-0_1

Shpachuk V., Chuprynin A., Daleka V., Suprun T. "Simulation of impact interaction of rail transport carriage in a butt roughness zone". Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport, 2020. 106. pp. 141-152. DOI: https://doi.org/10.20858/sjsutst.2020.106.12

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-05-26