Анализ опубликованных современных расчетных исследований бронирования транспортных средств показал, что перспективной является разработка многослойных преград для защиты от баллистического воздействия. Причем чаще всего применяются подходы, основанные на формулировке Лагранжа. Проведено расчетное исследование влияния материала внешней оболочки многослойной защитной структуры, содержащей керамический песок, которая проектируется для бронирования транспортных средств, на проникающую способность ударника. Исследование выполнено на базе рациональных расчетных моделей, разработанных с помощью устоявшихся подходов в пакете LS-DYNA. В результатах отражено влияние структуры промежуточного слоя, количества слоев и свойств материалов в составе защитных структур транспортных средств на проникающую способность ударника при применении изложенного метода моделирования. В работе рассматривается бронебойная пуля 7,62 мм “APM2”, используемая чаще остальных в исследованиях, начальная скорость выстрела соответствовала выстрелу из снайперской винтовки Драгунова. Проанализировано влияние граничных условий на останавливающую способность применяемых образцов. Результаты исследования подкрепляют заявленный в более ранних работах потенциал использования керамики в виде песка в защитных комплектах для применения в транспортных средствах.
Проведен анализ существующих конечно-элементных моделей сварных и заклепочных соединений, применяемых в расчетах на ударное нагружение. Представлена разработанная усовершенствованная модель соединения на основе балочных элементов, учитывающая влияние скорости деформации на процесс разрушения. Определены и обоснованы параметры модели на основе комплекса экспериментальных данных, полученных при различных скоростях нагружения. Выполнено сравнение преимуществ и недостатков предложенной модели с существующими аналогами. Моделирование проводилось с помощью программного комплекса LS-DYNA. Установлено, что новая модель обеспечивает высокую точность прогнозирования разрушения (погрешность менее 5 %) при значительном сокращении вычислительных затрат. По результатам верификации модель рекомендована для применения в оптимизационных расчетах кузовных структур транспортных средств с целью повышения пассивной безопасности. Для обеспечения требуемой точности необходимо учитывать зависимость прочностных характеристик соединений от скорости деформации и использовать упрощенный критерий разрушения на основе сил и моментов.