Расчёт системы амортизации при ударном воздействии.

Воздействующий ударный импульс задаётся функцией ударного ускорения от времени. Импульс имеет произвольную форму, но при расчётах и испытаниях приняты следующие типовые формы импульсов:

прямоугольная форма; косинусоидальная форма (пол-волны); косинусоидальная форма (четверть волны); треугольник любой формы;

Характер движения объекта при ударе определяется воздействующим ударным импульсом, массой объекта и ударными характеристиками амортизато­ров. Такими характеристиками являются:

	силовая ударная характеристика Fw(W) - зависи­мость ударной силы от деформации.
	ударная энергоёмкость Пw(W) - определяет потен­циальную энергию амортизатора в зависимости от де­формации.

Связь между характеристиками такова:

Для нормализованных амортизаторов приводятся обе указанные харак­теристики, снятые экспериментально, причем для различных направлении амор­тизаторов характеристики также будут различны.

Далее предположим, что удар направлен вдоль оси W.

Для расчёта системы строят суммарные ударные характеристики. Сумми­рование ударных характеристик производится по координатам. Далее в расчетах используются эти суммарные характеристики.

Движение блока при ударе

Предположим, что движение проходит по направ­лению W и вниз, т.е. блок падает на непод­вижную жёсткую платформу. Рассмотрим определён­ные стадии движения блока и энергетические со­отношения при этом.

№	Время	Приращение перемещения	Приращение скорости	Кинетическая энергия	Потенциальная энергия
1		0	0	0	0
2
3			0	0

1. В момент t₀ блок в положении равновесия.

2. Блок воспринимает удар; потенциальная энергия - функция от пере­мещения и определяется по графику.

3. Блок продолжает двигаться дальше до t₁, при котором приращение скорости равно нулю. При этом деформация амортизаторов максимальна.

Методики расчёта на ударные воздействия. (упрощённая и метод эквивалентных прямоугольных импульсов)

1. Упрощённая методика.

   Здесь удар трактуется мгновенным. При этом принимают потенциальную энергию, определяемую деформацией равной нулю.. Следовательно, вся кинетическая энергия, за­пасённая за время удара, полностью переходит в потенциальную энергию максимально сжатых амортизаторов.

m – известна;

При заданной форме ударного импульса параметры системыиопределяются следую­щим образом (при):

Для типовых форм ударных импульсов формул для расчета иприводятся в соответствующих таблицах.

Методика определения ускорения объекта сводится к следующим действиям:

1. По ударной характеристике энергоёмкости системы (определяем максимальную деформацию амортизаторов:

2. По максимальной деформации, с помощью силовой ударной характеристики, определяем максимальную ударную силу: .

3. По максимальной ударной силе определяем ускорение объекта по формуле:

Этот алгоритм действителен и для метода эквивалентных прямоугольных импульсов.

Оценим погрешность этого расчёта:

знаменатель известен, числитель определяется то графику энергоемкости, т.к. значение известно.

Упрощённая методика.

Здесь удар трактуется мгновенным. При этом принимают потенциальную энергию, определяемую деформацией равной нулю.. Следовательно, вся кинетическая энергия, за­пасённая за время удара, полностью переходит в потенциальную энергию максимально сжатых амортизаторов.

m – известна;

При заданной форме ударного импульса параметры системыиопределяются следую­щим образом (при):

Для типовых форм ударных импульсов формул для расчета иприводятся в соответствующих таблицах.

Методика определения ускорения объекта сводится к следующим действиям:

4. По ударной характеристике энергоёмкости системы (определяем максимальную деформацию амортизаторов:

5. По максимальной деформации, с помощью силовой ударной характеристики, определяем максимальную ударную силу: .

6. По максимальной ударной силе определяем ускорение объекта по формуле:

Этот алгоритм действителен и для метода эквивалентных прямоугольных импульсов.

Оценим погрешность этого расчёта:

знаменатель известен, числитель определяется то графику энергоемкости, т.к. значение известно.