Математические модели динамики артиллерийских орудий, застреливающих строительные элементы в грунт с водной поверхности

• Автор: Черников, Арсений Викторович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Математическая модель застреливания строительного элемента в донный грунт с платформы на спокойной поверхности 4
воды
1.1. Основные определения и допущения
1.2. Построение математической модели застреливания

строительного элемента
1.3. Поведение платформы при выстреле
1.4. Общая математическая модель застреливания в донный грунт строительного элемента с платформы на спокойной поверхности
воды
1.5. Численные характеристики математического моделирования процесса выстрела на спокойной воде
Глава 2. Математическая модель устройства отслеживания горизонтального положения платформы
2.1. Математическая модель устройства отслеживания горизонтального положения платформы без фиксации 42 промежуточной полусферы
2.2. Математическая модель устройства отслеживания горизонтального положения платформы с фиксацией промежуточной 55 полусферы
Глава 3. Математическая модель застреливания строительного элемента в донный грунт с платформы на неспокойной поверхности
воды
3.1. Модель выстрела с платформы на качающемся понтоне
3.2. Общая математическая модель застреливания в донный грунт строительного элемента с платформы на неспокойной поверхности

воды
3.3. Численные характеристики математического моделирования процесса выстрела на неспокойной воде
3.3. Верификация математической модели застреливания строительного элемента в грунт с понтона, находящегося на 95 неспокойной поверхности воды
Заключение 1 оо
Библиографический список ]
Приложение 1. Свидетельства о регистрации программных разработок и патент РФ на полезную модель Приложение 2. Акты о внедрениях ] ] §

Введение
В настоящее время на складах скопилось большое количество устаревших артиллерийских орудий и порохов. Орудия как металлолом идут на переплавку, а устаревшие пороха уничтожаются. Однако такие орудия при условии их переделки могут использоваться в мирных целях, например, для заглубления в грунт строительных элементов при водном строительстве на малой глубине. Так как порох является наиболее дешевым и энергетически емким из всех ныне существующих видов топлива, то актуален вопрос о разработке новых принципиальных схем специализированных строительных машин, вспомогательных устройств и математической теории, описывающей процесс погружения строительного элемента в грунт как из устаревших, так и из новых видов орудия, а также математической модели поведения систем, застреливающих строительные элементы с понтонов, находящихся на водной поверхности.
Цель работы: методами математического моделирования обосновать возможности применения артиллерийских орудий для застреливания строительных элементов в грунт с понтонов, находящихся на поверхности воды.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) построить математическую модель процесса выстрела при заглублении сваи из орудия, находящегося на понтоне на спокойной поверхности воды,
2) разработать устройство отслеживания вертикального положения ствола при выстреле и построить его математическую модель,
3) описать динамику системы: «артиллерийское орудие - свая -понтон», находящейся на неспокойной поверхности воды, с учетом выстрела при строго вертикальном положении сваи,
4) разработать компьютерные программы, реализующие построенные математические модели,

-50000000

Рис. 1.3. Зависимость давления в стволе артиллерийского орудия от времени
Анализ рис. 1.3 показывает, что давление в канале ствола сначала возрастает до максимума, а затем плавно снижается. В случае, когда расстояние от головной части строительного элемента до поверхности фунта Ь — 1 м порох успевает сгореть полностью, максимальное давление равно
1.7 108 Па, значение давления при выходе строительного элемента 1.4 10б Па. Когда расстояние от головной части строительного элемента до поверхности фунта Ь — 0 м, порох успевает сгореть полностью,
максимальное давление равно 1.9 108 Па, значение давления при выходе
строительного элемента 2.2 106 Па. Когда расстояние от головной части строительного элемента до поверхности фунта 1=4 м, порох успевает
сгореть полностью, максимальное давление равно 1.7 108 Па, значение давления при выходе строительного элемента 4.1 105 Па.
Кривые рп(7) и рс({) совпадают до времени, соответствующему точке
входа строительного элемента в фунт, так как при t меньшем этого времени в обоих случаях строительный элемент движется в канале ствола свободно, без сопротивления грунта. Как только строительный элемент вошел в грунт,