STUDY OF THE STABILITY OF A FIRE TANKER TO OVERTURN WHILE DRIVING THROUGH CROSSED FOREST AREA

Abstract

Об’єктом дослідження були динамічні процеси у цистерні пожежного автомобіля з різним рівнем заповнення водою. Проблема, що вирішувалася, – визначення даних про флуктуацію центру мас динамічної системи, яку становить цистерна з водою пожежної автоцистерни, при її русі по пересіченій лісовій місцевості з різною швидкістю. Отримані дані дозволяють прогнозувати небезпеку перекидання пожежного автомобіля. У процесі вирішення завдання було створено розрахункову модель пожежної автоцистерни разом із водяною ємністю, використовуючи програмний комплекс моделювання динамічних систем LS-Dyna. Для відтворення динамічного впливу на автоцистерну із водяною ємністю рельєфу пересіченої лісової місцевості було встановлено часові залежності кути поточного положення автоцистерни – кут крену, рискання та тангажу. Отримані залежності використовувалися як граничні умови для відтворення динамічного впливу рельєфу. Кути повороту цистерни з водою пожежного автомобіля визначалися залежно від нерівностей рельєфу, геометрія яких обчислювалася генератором псевдовипадкових чисел. Використовуючи явний метод інтегрування рівнянь динаміки, реалізований у коді програмного комплексу LS-Dyna, було визначено закономірності флуктуацій центру мас цистерни з водою пожежного автомобіля в залежності від рівня заповнення та швидкості руху. З використанням результатів, отриманих за допомогою математичного моделювання динамічних процесів у автоцистерні, було створено числовий алгоритм даної автоцистерни для збереження її стійкості щодо перекидання. Отже, результати цих досліджень мають безпосереднє застосування на практиці в галузі безпеки проектування автоцистерн і можуть бути використані для покращення та розробки нових технологій у цій галузі.