name: Научные методы снижения динамической и виброакустической нагруженности силовых передач колёсных и гусеничных машин путём вариации модальных свойств
keyword_list: Частотная характеристика Критерий модальной достоверности Модальный анализ Гаситель крутильных колебаний Нелинейность свойств Силовые передачи Конфликт задач Виброакустическая нагруженность Динамическая нагруженность Модальные свойства
abstract: Цель исследования состоит в решении научной проблемы обеспечения необходимого уровня динамической и виброакустической нагруженности силовых передач колёсных и гусеничных машин на основе совершенствования модальных свойств.
  Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие зада¬чи:
  1) разработка метода снижения динамической и виброакустической нагруженности силовых передач колёсных и гусеничных машин (на установившихся режимах работы и при переходных процессах) на основе совершенствования их модальных свойств с использованием современных инструментов СAD-CAE (виртуального образца – модальной модели);
  2) создание новых моделей исследуемых силовых передач колёсных и гусеничных машин, трансмиссионных систем, учитывающих переменность структуры и нелинейность свойств объектов исследования на установившихся и переходных режимах работы;
  3) проведение теоретических и экспериментальных исследований, установление новых закономерностей, разработка научно обоснованных методов и способов снижения динамической нагруженности элементов конструкции объектов исследования:
  – при проектировании элементов конструкции и назначении режимов работы элементов управления – фрикционных дисков в планетарных трансмиссиях;
  – при обосновании типов, выборе места установки и определении параметров гасителей крутильных колебаний в силовых передачах различных видов, в том числе гибридных, оснащённых мехатронными системами управления двигателем и АКП (в рамках работ по доводке планетарной коробки передач (ПКП) перспективной быстроходной гусеничной машины (БГМ), планетарной АКП легкового автомобиля категории М1, линейки вальнопланетарных АКП грузовых автомобилей категорий N2, N3 и ПКП специального колёсного шасси);
  – при проектировании силовой передачи привода водомётных движителей амфибийных гусеничных машин (АГМ);
  4) создание новых модальных моделей силовых передач на основе использования современных средств CAD-CAE, комплекса методик по их верификации, алгоритма совершенствования виброакустических параметров силовых передач для перспективных трансмиссий (планетарных и вально-планетарных) колёсных и гусеничных машин;
  5) разработка технических решений по снижению виброакустической нагруженности трансмиссий на основе реализации предложенного метода совершенствования модальных свойств силовых передач колёсных и гусеничных машин (на примере планетарной АКП легкового автомобиля категории М1 и линейки вальнопланетарных роботизированных АКП грузовых автомобилей категорий N2 и N3);
  6) оценка эффективности предложенных технических решений по снижению динамической и виброакустической нагруженности силовых передач колёсных и гусеничных машин;
  7) обоснование требований к конструкции, функциональным возможностям испытательных стендов и комплекса информационно-измерительной аппаратуры, обеспечивающих решение поставленных задач по снижению динамической и виброакустической нагруженности.
  Объект исследования – процесс динамического и виброакустического нагружения силовых передач колёсных и гусеничных машин.
  Предмет исследования – закономерности формирования динамической и виброакустической нагруженности силовых передач колёсных и гусеничных машин, определяемые модальными свойствами динамической системы.
  Научная новизна работы заключается:
  – в разработке нового расчётно-экспериментального метода решения научной проблемы снижения динамической и виброакустической нагруженности силовых передач колёсных и гусеничных машин, отличающегося применением алгоритмов структурно-динамического анализа для научно обоснованной вариации модальных свойств сложных механических систем с использованием современных средств CAD-CAE;
  –	в разработке новых моделей исследуемых мехатронных трансмиссионных систем, учитывающих переменность структуры и нелинейность свойств объектов исследования на установившихся и переходных режимах работы с учётом «конфликтов задач», возникающих при совместной реализации алгоритмов управления структурными составляющими силовых передач колёсных и гусеничных машин;
  –	в установлении новых закономерностей формирования динамической нагруженности в элементах управления (фрикционных дисках) трансмиссий, отличающихся учётом малоизученных эффектов возбуждения параметрических резонансов и термоупругой неустойчивости (патент РФ на изобретение № 2728584), а также вариацией объёма рабочей жидкости в компенсационной камере бустера управления;
  –	в разработке метода перераспределения силового противофазного управляющего воздействия (при возбуждении низкочастотных энергоёмких колебаний на собственной частоте системы при управлении переключением передач после окончания фазы выравнивания скоростей ведущих и ведомых элементов – эффект «Бонанца»), отличающегося учётом и идентификацией начальной фазы колебаний, определяемой по значениям сигнатур первой и второй производных крутящего момента (патент РФ на изобретение № 2735455);
  –	в обосновании алгоритмов стабилизации колебательных процессов в силовых передачах колёсных и гусеничных машин, отличающихся определением места установки и параметров гасителя крутильных колебаний с учётом возникновения суб- и супергармонических возмущений, а также возможности возникновения «конфликта задач» при реализации алгоритмов управления тепловым двигателем, электромашиной и трансмиссией;
  –	в разработке новых математических моделей и в обосновании технических решений по снижению динамической нагруженности силовой передачи привода водомётных движителей амфибийных машин, усовершенствованной методики проектного расчёта системы «двигатель – трансмиссия – водомётный движитель – машина», отличающихся учётом кинематических, силовых, периодически изменяемых свойств системы, возбуждающих резонансные параметрические колебания, а также учётом нелинейных характеристик соединений опор углового редуктора силовой передачи;
  –	в разработке алгоритма структурно-динамического моделирования для обеспечения требуемого уровня виброакустических параметров силовых передач колёсных и гусеничных машин с использованием современных инструментов CAD-CAE на этапе создания виртуального образца (цифровой модели), отличающегося комплексом новых модальных моделей и методик по их верификации для исследуемых систем, использованием обоснованного перечня силовых факторов и средств CAE для их определения и предложенной последовательностью определения путей распространения вибраций и идентификации уровня акустического давления в заданной области пространства с учётом вклада отдельных форм колебаний в интегральный уровень виброакустического излучения;
  –	в результатах экспериментальной и количественной оценки новых малоизученных явлений возникновения высокомоментного и высокочастотного полигармонического возбуждения, формируемого нелинейными свойствами гидравлических и механических систем (кавитационными процессами в полостях масляных насосов и боковыми зазорами в зубчатых зацеплениях редукторов и др.).
chairman_dissertation_council.name: Ольгерт
chairman_dissertation_council.surname: Гируцкий
chairman_dissertation_council.patronymic: Иванович
chairman_dissertation_council.position: Заместитель председателя Экспертного совета
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: Е-7227-2014
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 57209463524
chairman_dissertation_council.rinc_id: 297565
chairman_dissertation_council.url: https://nami.ru/directions/scientific-activity/collection-of-the-works-of-us/editorial_team/giruzki_oi
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Сергей
organization_supervisor.surname: Гайсин
organization_supervisor.patronymic: Владимирович
organization_supervisor.position: Генеральный директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 55.43.33
rubrics.name: Автомобили высокой проходимости
rubrics.code: 55.43.31
rubrics.name: Грузовые автомобили, тягачи и прицепы
rubrics.code: 55.43.29
rubrics.name: Легковые автомобили
rubrics.code: 55.43.03
rubrics.name: Теория, расчет и конструирование наземных безрельсовых транспортных средств
rubrics.code: 55.03.14
rubrics.name: Проектирование, конструирование и расчет машин и механизмов
oecds.code: 02.01.YR
oecds.name: TRANSPORTATION SCIENCE & TECHNOLOGY
oecds.code: 02.03.IU
oecds.name: ENGINEERING, MECHANICAL
speciality_codes.name: Колесные и гусеничные машины
speciality_codes.code: 05.05.03
opponents.fio: Годжаев З.А.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Колесные и гусеничные машины
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Горобцов А.С.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Теория механизмов и машин
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Ишин Н.Н.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГУП "НАМИ"
protection_organization.name: Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ"
protection_organization.ogrn: 1027739228406
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство промышленности и торговли Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные унитарные предприятия
author_organization.short_name: ИМАШ УРО РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ МАШИНОВЕДЕНИЯ УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1036603482992
author_organization.supervisor_name: СЕРГЕЙ
author_organization.supervisor_surname: СМИРНОВ
author_organization.supervisor_patronymic: ВИТАЛЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения