Проектування оптимальної конструкції ортотропної оболонки 40.00-57 подвійного призначення в умовах невизначеностей

Abstract

UK: Постановка проблеми.Особливістю проектування сучасних технічних систем полягає в тому, що домінують детерміністські підходи, в той час коли врахування невизначеності може надати більш адекватноговідображення об’єктадослідження у відповідній розрахунковій схемі, математичній моделі. Особливо актуальним урахування невизначеностей стає в моделюванні складних технічних систем, де невизначеностей може бути досить багатоі самі невизначеності можуть бути різної природи, асаме стохастичної, неточної, нечіткої або навіть комбінованої. Так, доцільно перевіряти, чи є система толерантною до невизначеностей. Стаття присвячена розробленнюметодів оптимального проектування нової гумокордної оболонки 40.00-57 в умовах нечіткого завдання початкових даних. Варіантне проектування показало свою недостатню ефективність для таких складних технічних систем. Мета дослідження −запропонувати модель та методи оптимального проектування ортотропних гумокордних надвеликогабаритних оболонок за умови реальних факторів невизначеної природи;провести апробацію методів та спроектувати нову конструкцію шини 40.00-57 цивільного та військового призначення. Висновок.Запропонованомоделі оптимального проектування ортотропних гумокордних оболонок за умови врахування нечітких даних. Проведено апробацію симбіозу методів Монте-Карло та методу локальних варіацій для знаходження оптимальної геометріїоболонки.

EN: Problem statement.A feature of the modern technical systems’ design is that deterministic approaches dominate, while consideration of uncertainty can provide a more adequate representation of the research object in the appropriate calculation scheme, mathematical model. The consideration of uncertainties becomes especially relevant in the modeling of complex technical systems, where uncertainties can be quite abundant and the uncertainties themselves can be of different nature, namely stochastic, rough, fuzzy, or even combined. It is advisable to check whether the system is tolerant to uncertainties. This work is devoted to the construction of methodsfor the optimal design of the new rubber-cord shell 40.00-57 in the conditions of the fuzzy initial data.For a deterministicapproacha special mathematical model can be used to calculate the output parameters. The mathematical model developed by Prof. E. Kvasha, at one time was truly revolutionary, because for the first time in the world the contact problem of the interactionof an elastic base with a layered orthotropic shell, which is part of a complex technical tire system, was solved. The main drawback, which could not be overcome by varying the input parameters, remained the uneven resource of the shell frame elements. So, variant design has shown its insufficient efficiency for such complex technical systems. The purpose of the researchis to suggest a model and methods of optimal design for optotropic rubber-cord oversized shells under the conditions of real factors of uncertain nature. Conduct methodstesting and design a new construction of tire 40.00-57 for civilian and military purposes. Conclusion. The authors proposed models and methods of optimal design of orthotropic rubber-cord shellsunder the condition of fuzzydata. Approbation of the symbiosis of Monte Carlo methods and the method of local variations for finding the optimal geometry of the shell was conducted. For new 40.00-57 tire shape, the difference between the largest frame resource and the smallest resource of the tire’s elements was about 18%. Such a result could not be achieved by variant design. The temperature distribution in the cross-section of the tire under conditions of operation for 8 hours at an ambient temperature of 370C does not exceed thevalue of 1100C, at which the thermal destruction of the rubber-cord material begins.