Artykuł dotyczy analiz numerycznych wpływu sił powstałych podczas ruchu wojskowego pojazdu opancerzonego na jego korpus oraz na połączenie korpusu z podwoziem. Celem pierwszej części pracy było określenie sił działających na kadłub pojazdu podczas pokonywania różnych przeszkód terenowych. Do wyznaczenia określonych wielkości posłużono się modelem komputerowym pojazdu opracowanym w programie DADS. Obliczenia wytrzymałościowe były wykonywane w programie MSC.FEA (MSC.PATRAN+MSC.NASTRAN). Autorzy niniejszego opracowania posłużyli się wynikami uzyskanymi przez zespół badawczy WITPiS, na podstawie których i w oparciu o symulacje uzupełniające określili wartości sił w wybranych punktach kadłuba. Celem pracy była także analiza numeryczna wpływu sił powstałych podczas ruchu pojazdu na korpus, oraz na połączenie korpusu z podwoziem. Podstawowe obliczenia wytrzymałościowe analizowanej konstrukcji transportera były wykonywane metodą elementów skończonych (MES) w zakresie statyki liniowej. Obliczenia te bazowały na powstałym na etapie konstrukcji modelu 3D korpusu transportera, na uprzednio zweryfikowanych danych materiałowych jak również na wcześniej określonych i zadanych obciążeniach wynikających z ruchu pojazdu.
EN
The article concerns the numerical analyzes the impact forces generated during the movement of military armored vehicle on his body, and to connect the body to the chassis. The first part of the study was to determine the forces acting on the hull of the vehicle when overcome various obstacles. To determine the specific size were used vehicle computer model developed in the DADS. Strength calculations were performed in the MSC.FEA (MSC.PATRAN + MSC.Nastran). The authors of this study used the results obtained by the research team WITPiS under which based on simulations and determined the value of additional forces in selected areas of the hull. The aim of the study was the analysis of the numerical impact of the forces generated during the movement of the vehicle to the body, and to connect the body to the chassis. The basic structure of the analyzed strength calculations were performed by finite element method (FEM) for linear statics. These calculations were based on the resulting 3D model constructed during designing process, the material previously verified data as well as pre-defined and selected under the load of a vehicle.
W pracy przedstawiano wyniki analizy numerycznej dla różnorodnych rodzajów kadłubów wojskowych pojazdów opancerzonych ze szczególnym uwzględnieniem rozchodzenia się impulsu ciśnienia (pochodzącego od dużego ładunku) w podstawowych przypadkach: wybuch w ośrodku Eulera z ograniczeniami wynikłymi z zastosowania gruntu o dużej sztywności i dna pojazdu, wybuch w ośrodku Eulera ograniczonym gruntem i deflektorem wybuchu pod pojazdem z modelem gruntu. Zastosowanie ograniczeń w ośrodku Eulera, w postaci braku wypływu, spowodowało zwiększenie wartości impulsu ciśnienia. Modele pojazdów charakteryzowały się jednakowym prześwitem, odległością pomiędzy najniższym punktem dna pojazdu a płaszczyzną gruntu. Dla celów porównawczych dokonano analizy rozchodzenia się fali ciśnienia dla obszaru Eulera bez ograniczeń. Fala ciśnienia zasymulowana tzw. detonacją punktową rozchodziła się w obszarze o kształcie sześcianu z nadanymi odpowiednimi warunkami brzegowymi.
EN
This paper presents numerical analysis results for two military vehicle's hull shapes. The main emphasis is put on pressure impulse caused by large explosive detonation in two cases: explosion in Euler domain with very stiff ground and vehicle's bottom, explosion in Euler domain with ground and deflector as area boundaries with soil constitutive model. Due to second boundary conditions the pressure impulse is amplified. For both cases the distance between vehicle's bottom and the ground was equal. To compare the results, an analysis of explosion in Euler domain without boundary conditions was performed. Pressure wave propagated in cubic domain with proper boundary and initial conditions.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przeżywalność pojazdów lądowych na polu walki może zostać zwiększona zarówno poprzez wzmocnienie pancerza z wykorzystaniem nowych materiałów i technologii, a także w sposób pośredni poprzez utrudnienie wykrywalności pojazdu (zmniejszenie promieniowania elektromagnetycznego, zmniejszenia emisji ciepła i hałasu), poprawę jego dynamiki, zwiększenie niezawodności oraz ergonomii i komfortu obsługi przez załogę, co jest celem projektu. W artykule przedstawiono wyniki projektu rozwojowego, którego celem było uzyskanie zwiększonej przeżywalności pojazdów lądowych na polu walki. Projekt realizowany był w Konsorcjum: Branżowy Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Maszyn Elektrycznych "KOMEL" oraz Zakłady Mechaniczne BUMAR ŁABĘDY S.A., WASKO S.A. i Politechnikę Śląską.
EN
The survival of land vehicles on the battlefield can be increased either by enhancing the armour plates, using new materials and technologies, as well as indirectly by lessening the vehicle detection (reduction of electromagnetic radiation, heat emissions and noise), improving its dynamics, increasing the reliability and ergonomics, and ease of use by the crew, which is the aim of the project. The article presents the results of a development project, whose aim was to obtain increased survival of land vehicles on the battlefield. The project was implemented in the Consortium: Research and Development Center of Electric Machines "KOMEL" and Mechanical Works "BUMAR ŁABĘDY" S.A., "WASKO" S.A. and the Silesian University of Technology.
Jednym z podstawowych podzespołów zapewniających bezpieczne użytkowanie pojazdów jest układ hamulcowy. Niniejsza publikacja przedstawia analizę hamulca tarczowego, mającą na celu wyznaczenie parametrów jego pracy metodami numerycznymi. Stosując metodę elementów skończonych, przeprowadzono dynamiczną analizę pracy hamulca z uwzględnieniem generacji ciepła w wyniku pracy sił tarcia. Prezentowana praca jest etapem wstępnym badań, których efektem ma być przeprowadzenie numerycznej symulacji działania hamulca z uwzględnieniem procesu zużycia okładzin. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że zastosowane podejście umożliwia odwzorowanie termomechanicznych aspektów pracy hamulca, i wskazać jednocześnie duże wymagania związane z zasobami komputerowymi, niezbędnymi do wykonania tego typu symulacji.
EN
One of the key components ensuring safe use of vehicles is brake system. This publication presents an analysis of a disc brake aimed at the designation of its operating parameters with numerical methods. Dynamic analysis of the brake operation taking account of phenomenon of generation of heat by the work of friction forces was performed using finite element analysis. The presented paper is a preliminary stage of research, which is aimed at carrying out the numerical simulation of the brake including the process of lining wear. The results can be concluded that the approach enables the mapping of thermo-mechanical effects, but also indicate the high demands of computing resources, necessary to perform such simulations.
Zasadniczymi parametrami charakterystyki fali uderzeniowej wybuchu, wpływającymi na powstawanie zagrożeń dla otoczenia oraz określającymi jej mechaniczne oddziaływanie, są: impuls nadciśnienia i nadciśnienie fali uderzeniowej. Dodatkowymi parametrami są także prędkość przemieszczania się czoła fali uderzeniowej, gęstość i temperatura produktów wybuchu. Wielkość wymienionych charakterystyk zależy między innymi od masy ładunku wybuchowego, jego kształtu, właściwości fizykochemicznych oraz miejsca ustawienia i sposobu detonacji. Obecnie istnieje szereg metod wyznaczania charakterystyk fali podmuchowej, zarówno analitycznych, doświadczalnych oraz numerycznych. Ze względu na wciąż rosnącą liczbę ofiar ponoszonych przez wojska NATO, spowodowanych eksplozją ładunków wybuchowych, badania w tym kierunku zintensyfikowano. W artykule, na podstawie zależności empirycznych, oszacowano nadciśnienie i impuls nadciśnienia fali uderzeniowej wybuchu generowany przez detonację ładunku o masie kilku kilogramów TNT, umieszczonego w gruncie pod pojazdem. Ponadto przeprowadzono analizę prędkości czoła fali uderzeniowej wybuchu na podstawie zarejestrowanego obrazu za pomocą ultraszybkiej kamery optycznej podczas kontrolowanego wybuchu ładunku pod pojazdem.
EN
The essential shock wave characteristics are pressure impulse and overpressure of a shock wave. They influence a threat formation for the surrounding. Additional parameters are shock wave front velocity, density as well as temperature of explosion products. The scale of a parameter mentioned above depends on a charge mass, its shape, physical properties, place of arrangement and a way of detonation as well. Currently there exists a number of methods which allow to determine characteristics of a blast wave. These are analytical, experimental as well as numerical methods. To decrease a great number of causalities among NATO soldiers, caused through explosion of charge, research in this discipline was intensified. In the article, based on an empirical dependency, the overpressure and shock wave overpressure impulse of a few kilograms charge blast is estimated. The TNT charge was situated under the vehicle. Moreover shock wave front velocity was analyzed based on registered image from the high - speed camera. The movie was registered during controlled explosion under the vehicle.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano podstawowe aspekty projektowania kołowych pojazdów specjalnych obciążonych falą uderzeniową wybuchu pod kątem ochrony załogi zgodnie z wymaganiami STANAG 4569. Ponadto, przedstawiono wymagania konstrukcyjne stawiane pojazdom opancerzonym odpornym na wybuchy min, dokumenty je normalizujące oraz kryteria urazów uwzględniane przy weryfikacji poziomu ochrony.
EN
In the article the main aspect of the modeling and designing of the protection of wheel military vehicle loaded by the shock wave of the blast with the response to STANG 4569 is presented. Requirements for the light armored vehicles, normative standards and Injury Criteria and Tolerance Level for The Vehicle Mine Blast Protection are presented as well.
W artykule zaprezentowano wprowadzenie do zagadnienia ochrony przeciwminowej załogi w pojazdach specjalnych. Scharakteryzowano zagrożenia wynikające z oddziaływania fali uderzeniowej wybuchu na załogę pojazdów opancerzonych, przedstawiono tendencje rozwojowe w szczególności wewnętrznych środków ochrony przeciwminowej oraz przedstawiono założenia do dalszych badań eksperymentalno - numerycznych.
EN
In the article an introduction to the issue of the protection of the occupants in the military vehicle is presented. Threat of the occupants which is caused by the shock wave of mine blast, developmental tendency, especially of the internal mine protection devices and assumption to the next experimental - numerical researches are presented as well.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zaprezentowano możliwości i sposoby zabezpieczenia przed oddziaływaniem pocisków broni strzeleckiej stref mających duże znaczenie na eksploatację pojazdu. Ze względu na wymagania norm należy spełnić zakładane kryteria ochrony balistycznej do wszystkich elementów pojazdu, w tym silnika i jego przedziału. Jednym z elementów wrażliwych na uszkodzenie pociskami w przedziale silnikowym jest chłodnica. Element ten decyduje o niezawodności pojazdu i mobilność w strefie bezpośredniego zagrożenia ostrzałami z broni strzeleckiej. Przystępując do zabudowy tunelu chłodnicy narażonej rozważyć dwa elementy, a mianowicie poziom ochrony i sprawność chłodnicy. W pracy zaprezentowano jeden z możliwych kierunków rozwiązania ochrony balistycznej przedziału silnikowego pojazdu opancerzonego.
EN
The abstract in the paper the possibilities and methods of protecting the zones important for the vehicle exploitation against influence of the rifle bullets presented. The criteria of the ballistic protection of every single element of the vehicle including the engine and its compartment must be fulfilled according to the modern standards. A cooler is the one element of the engine compartment particularly vulnerable to the damage made by bullets. This part is responsible for the more ability and reliability of the vehicle in the direct fire zones while building up the tunnel of the cooler which is vulnerable to the direct hits. The bullets and fragments from the frag ammunition, hand grenades and low-power land mines, two elements should be taken into consideration the level of the protection and the cooler's efficiency. In this paper one possible solution to the ballistic preservation of the armored vehicle's engine compartment has been presented.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wstępną koncepcję modyfikacji oraz obliczenia dna lekkiego pojazdu opancerzonego. Ma ona na celu zwiększenie ochrony załogi poprzez modyfikację pancerza dennego. Przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych dla elementów struktury nośnej wozu bojowego obciążonej udarem wygenerowanym wybuchem miny przeciwdennej.
EN
This study represents the preliminary modification of the light armoured vehicle bottom. This modification aims at the crew security improvement, by bottom armour modification. The results of numeric calculations for carrying structure elements of the combat vehicle are presented, the structure being charged by the surge generated by the impact of an antibottom mine exploitation.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Within the life cycle of armoured vehicles combat Improvement plays a decisive tactical, technical and commercial role. With approximately 15 % of the market combat improvement has a relevant market sham. Within the main battle tank and armoured combat vehicles programs the enhancement of firepower, protection and mobility is important, whereas regarding the artillery systems the improvement of the range has the highe priority.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.