Введение
1 Ударные системы технологического назначения, основы теории удара и постановка задач исследования 9
1.1 Ударные системы технологического назначения 9
1.2 Известные методы решения задач о продольном ударе 16
1.2.1 Теория Ньютона 16
1.2.2 Модель Герца 17
1.2.3 Волновая теория Сен-Венана (метод Даламбера) 19
1.2.4 Методы операционного исчисления 21
1.2.5 Графодинамический метод 22
1.3 Обоснование зависимости производительности ударных систем от формы ударного импульса. Рационализация ударного импульса 26
1.4 Постановка задач исследования 30
2 Поиск и обоснование форм бойков ударных механизмов, генерирующих в волноводе ударный импульс оптимальной формы 31
2.1 Поиск форм бойков, генерирующих в волноводе ударный импульс оптимальной формы 31
2.2 Сущность геометрии бойков полукатеноидальной формы 33
2.2.1 Разработка метода образования видов полукатеноидальных бойков ударных механизмов 33
2.2.2 Поиск уравнения, описывающего катену в новой, повернутой системе координат 37
2.2.3 Пример построения полукатеноидальных бойков с различными характеристиками 39
2.3 Обоснование конструкций бойков, обладающих эффектом бойков полукатеноидальной формы 41
2.3.1 Основные требования к конструкции соударяющихся деталей
2.3.2 Практическая реализация полукатеноидальных бойков 42
2.4 Аналитическое исследование формирования ударного импульса в полу бесконечном стержне при ударе по нему бойком полукатеноидальной формы 46
2.4.1 Постановка задачи 46
2.4.2 Представление задачи в области изображений 48
2.4.3 Решение уравнения смещения сечений полукатеноидального бойка при продольном ударе 49
2.4.4 Решение уравнения смещения сечений стержня при продольном ударе 54
2.4.5 Определение ударного импульса в полубесконечном стержне при ударе по нему бойком полукатеноидальной формы 54
2.4.6 Пример построения первой волны ударного импульса, генерируемого бойком полукатеноидальной формы 58
Выводы по главе 2 62
3 Исследование генерирования упругих волн в полубесконечном стержне полукатеноидальными бойками численным методом 63
3.1 Основы численного метода расчета ударных импульсов 63
3.2 Алгоритм компьютерной программы для исследования формирования ударного импульса в стержне бойками различных форм 68
3.3 Оценка качества решения задач о формировании ударных импульсов численным методом 72
3.4 Исследование генерирования упругих волн в полубесконечном стержне бойками полукатеноидальной формы с помощью ЭВМ 77
3.5 Сравнительный анализ результатов исследований генерирования упругих волн в волноводах бойками полукатеноидальной формы, полученных аналитически и численным методом 81
Выводы по главе 3 82
4 Экспериментальное исследование генерирования в волноводе ударных импульсов полукатеноидальными бойками. Об использовании результатов работы в промышленности 83
4.1 Постановка задач экспериментального исследования полукатеноидальных бойков. Описание опытных образцов 83
4.2 Экспериментальный стенд 90
4.3 Требования, предъявляемые к аппаратуре, и характеристика применяемой аппаратуры 93
4.4 Экспериментальное исследование генерирования упругих волн в волноводе полукатеноидальными бойками 96
4.5 Об использовании результатов работы в промышленности 98
Выводы по главе 4 100
Заключение 101
Список научных публикаций автора 103
Список докладов автора на научных конференциях 105
Библиография
