1 (1) 2007

Рассмотрены основные требования к перспективным зерноуборочным комбайнам пятого поколения, отличающимся широким внедрением средств автоматизации. Показано, что применение комплексной бортовой информационно-управляющей системы, включающей электронное управление двигателем и основными агрегатами комбайна, позволяет значительно увеличить его долговечность и существенно повысить производительность труда. Компьютерное моделирование перспективных моделей комбайнов позволило сократить сроки проектирования с 45 до 30 месяцев. В целях обеспечения высокого качества высказана необходимость разработки стандартизованной методики рационального управления надежностью на всех стадиях жизненного цикла комбайна.

Рассмотрены вопросы создания нового двигателя высокого технического уровня — 4-х цилиндрового автомобильного дизельного двигателя Д-249 мощностью до 190 л.с. Приведен обзор принципиально новых для отечественного дизелестроения технических решений, успешно реализованных в конструкции двигателя.

Рассмотрен современный уровень многофункциональной техники на комбинированном рельсо-колесном ходу и перспективы ее развития для использования как в транспортных войсках Республики Беларусь, так и на предприятиях народного хозяйства. Проанализированы конструкции механизмов комбинированного хода и характеристики шасси для их агрегатирования. Показана возможность создания на шасси МАЗ-630308 и Ш-406 «Беларус», оснащенных комбинированным ходом, мобильного энергонасыщенного носителя оборудования по содержанию и ремонту автомобильных дорог и железнодорожных путей, а также их использования в качестве локомобилей для маневровых и поездных работ. Отдельно рассмотрены варианты расширения технологических возможностей машин на комбинированном ходу за счет установки различного сменного рабочего оборудования, механизмов и систем, повышающих уровень безопасности, механизации и автоматизации работ.

Выполнен анализ современного состояния и перспектив исследования динамики автомобильных и железнодорожных цистерн. Приведены уравнения, описывающие движение составных элементов рассматриваемой системы. Для описания движения жидкости используются уравнения механики сплошных сред, а для конструкции цистерны — динамические уравнения движения системы твердых тел. С помощью рассматриваемых уравнений получены решения задач о поперечной устойчивости железнодорожных цистерн, об оптимизации формы автоцистерн, а также о влиянии демпфирующих перегородок на кинематические и динамические параметры движения автомобиля.

Отражены актуальные вопросы по дальнейшему совершенствованию элементов конструкций используемого железнодорожного подвижного состава. Комплекс предложенных технических решений базируется на проводимых в Белорусском государственном университете транспорта исследованиях в области оценки прочности элементов конструкций грузовых вагонов с учетом особенностей нагружения их транспортируемыми жидкими и сыпучими грузами. Новизна и полезность конструкторских разработок подтверждается патентами Республики Беларусь на полезные модели и использованием их при изготовлении новых и модернизации существующих элементов конструкций грузового подвижного состава.

Рассмотрен общий подход к построению теории деформирования слоистых физически нелинейных систем в термомеханических полях. Описаны результаты соответствующих исследований, полученные белорусскими учеными.

В работе предложено описание автомодельности и волновых свойств пластической деформации при высокоскоростном ударе как результата кинетических переходов в системе микросдвигов. Показано, что процесс высокоскоростного соударения ударника с преградой имеет автомодельный характер, обусловленный особенностями кинетики накопления микросдвигов. В рамках рассматриваемой модели проведено численное моделирование распространения полос неустойчивости пластического сдвига как специфических волн пластической деформации, обладающих признаками уединенных волн.

Рассматриваются задачи механики контактного взаимодействия берегов трещины для полос (балок) переменной толщины, когда полоса изгибается в своей плоскости под действием заданной системы внешних нагрузок (постоянными изгибающими моментами, равномерно распределенным давлением или сосредоточенными силами). Толщина полосы считается переменной. Определение контактных напряжений в каждом приближении сводится к решению сингулярного интегрального уравнения.

Представлена математическая модель и алгоритм численного моделирования методом конечных элементов прогибов пластин из вязкоупругопластического материала, имеющих геометрически сложную границу и (или) сквозные вертикальные отверстия. Средствами вычислительной техники проведено исследование созданной математической модели.

Приведен обзор ряда исследований в области трибологии полимеров, выполненных в период с середины прошлого века до настоящего времени. Обсуждаются концепции адгезионной и деформационной составляющих силы трения. Описано влияние нагрузки, скорости скольжения и температуры на силу трения. Обсуждаются особенности трибо-технических свойств полимеров с нанонаполнителями: органоглины, углеродные наноматериалы.

В трубах диаметром 25,3 и 50 мм исследован процесс распространения и распада волны спиновой детонации в смеси 3,5% С2Н2+26,5% О2+70% Аг вблизи пределов по давлению. Измерения скорости головного скачка уплотнения и фронта горения вдоль оси трубы, а также задержки воспламенения смеси в индукционной зоне на разных стадиях распада структуры детонационной волны позволили установить количественные критерии, обусловливающие пределы распространения устойчивой, неустойчивой и низкоскоростной детонации. Полученные зависимости связывают период индукции смеси при температуре и давлении торможения потока за головной ударной волной, ее среднюю скорость и радиус трубы.

Выполнен структурно-функциональный анализ биологических и технических систем с учетом биомеханического и кибернетического аспектов, а также энергетики и процессов тепломассопереноса. Рассмотрены адаптивные материалы и конструкции как искусственные аналоги биотканей: адаптивный протез клапана сердца, колебательная система среднего уха, некоторые суставы и имплантаты, зубочелюстные системы и др.

Проанализированы особенности обеспечения точности изготовления крупногабаритных цементированных зубчатых колес в связи с изменением их размеров, обусловленным структурными превращениями в хромоникелевой стали при технологических переделах и эксплуатации. Впервые выдвинута и экспериментально подтверждена гипотеза деформирования указанной стали с учетом неизвестных ранее структурных превращений в приграничных объемах зерен металла. Приведены рекомендации по выбору материала для крупногабаритных цементированных колес.

В статье описываются и обосновываются актуальные направления научных исследований и новые крупные задачи в области геомеханики, которые являются важными для Республики Беларусь. Геомеханика рассматривается, главным образом, как один из разделов современной механики, поэтому задачи и проблемы излагаются с точки зрения подходов и законов современной механики.