Вісник № 18

Постійне посилання зібрання

https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/16498

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 21

Об особенностях термоупругих деформаций граничных поверхностей полого бесконечного цилиндра при воздействии на него цилиндрических температурных полей специального вида
(НТУ "ХПИ", 2015) Щеглов, В. И.
Установлен эффект уменьшения внутреннего радиуса упругого полого бесконечного цилиндра B, являющегося телом вращения с круговыми цилиндрическими граничными поверхностями, при воздействии на него цилиндрического температурного поля, вызывающего равномерный нагрев бесконечного осесимметричного полого цилиндра B₁, соосного с цилиндром B, являющегося правильной его частью, при неизменности температуры полого цилиндра B во всех его точках, не принадлежащих полому цилиндру B₁, причем дополнительно должны выполняться следующие условия: достаточная близость всех точек зоны нагрева полого цилиндра B к его внутренней граничной поверхности; положительность среднего значения коэффициента линейного расширения материала полого цилиндра B в пределах изменения его температуры в зоне нагрева; определенный характер зависимости от температуры модуля Юнга и коэффициента Пуассона материала тела B.
Термодинамический расчёт пневмосистемы запуска ракетного двигателя
(НТУ "ХПИ", 2015) Шевченко, С. А.; Григорьев, Александр Львович; Степанов, Михаил Сергеевич
Выполнен анализ процессов нестационарного теплообмена газа со стенками полостей пневмосистемы запуска ракетного двигателя многократного включения. Получены формулы для расчёта коэффициентов теплоотдачи от газа к стенке с учётом формы полости. Для определения температуры внутренней поверхности стенки выведено интегро-дифференциальное уравнение и разработан новый метод его решения, использующий аппроксимацию регулярной части ядра сверхточного интеграла в виде суммы нескольких экспонент. Показано, что при расчёте непроточных полостей пневмосистемы изменение температуры стенок можно не учитывать. Аналогичный метод использован для расчёта нагрева уплотнительных манжет пневмосистемы.
Определение напряжений в гибком колесе волновой зубчатой передачи
(НТУ "ХПИ", 2015) Ткаченко, Виталий Николаевич
Для проверки гибкого колеса волновой зубчатой передачи на изгибную прочность и выносливость предложена методика определения напряжений от изгиба колеса генератором волны упругой деформации с применением теории упругих тонких оболочек. Вычисленные напряжения корректируются с учётом переменной изгибной жесткости в области зубчатого венца и наличия эффекта концентрации напряжений во впадинах между зубьями. Предлагается определить напряжения в двух опасных сечениях – во впадинах между зубьями венца и в области перехода от зубчатого венца к гибкому колесу. При этом для второго сечения расчёт напряжений проводится с учётом передаваемого вращающего момента. Из приведенного примера расчётов видна целесообразность предлагаемого подхода к оценке прочности и выносливости гибкого колеса волновой зубчатой передачи.
Гидропушки для решения экологических проблем
(НТУ "ХПИ", 2015) Семко, А. Н.
Описаны основные направления применения импульсных высокоскоростных струй жидкости в технологических процессах, их преимущества и недостатки, дальнейшие перспективы развития. Приведены схемы устройств, применяемых для получения ультраструй. Описано отличие в физике процессов, происходящих при втекании воды в сопло и истечении из него в гидропушке и импульсном водомете. Даны уравнения для расчета внутренней баллистики, а также конечно-разностная аппроксимация уравнений движения по методу Родионова, адаптированному для расчета гидроимпульсных установок, который удовлетворяет требованиям монотонности, однородности, консервативности и имеет второй порядок аппроксимации по времени и координате.
Обеспечение точности обработки на операциях шлифования
(НТУ "ХПИ", 2015) Рябенков, Игорь Александрович
Проведен теоретический анализ технологических возможностей повышения точности и производительности обработки при использовании схемы шлифования с начальным натягом в технологической системе, то есть применяемой на практике схемы выхаживания. Для этого получено аналитическое решение задачи определения величины упругого перемещения при шлифовании с начальным заданным натягом в технологической системе. Показано, что с течением времени обработки величина упругого перемещения уменьшается по экспоненциальному закону, принимая значения, соответствующие условиям высокоточной обработки деталей машин. Определено время обработки, за которое достигается требуемая(заданная) точность обработки. Это позволяет научно обоснованно расчетным путем определить оптимальные параметры обработки, исходя из требований по точности обрабатываемой поверхности.
Влияние сложного окружного навала лопастей рабочего колеса осевой гидротурбины на структуру потока и энергетические характеристики проточной части
(НТУ "ХПИ", 2015) Русанов, А. В.; Хорев, О. Н.; Линник, А. В.; Сухоребрый, П. Н.
Представлены результаты численного исследования и анализ влияния сложного окружного навала лопасти рабочего колеса осевой гидротурбины ПЛ20 Кременчугской ГЭС на структуру потока и гидродинамические характеристики проточной части. Приведены структура потока и зависимости потерь энергии в рабочем колесе и значения КПД проточной части при оптимальном режиме работы от величины навала. Показано, что для исследуемой гидротурбины применение сложного окружного навала позволило повысить значения максимального КПД во всем диапазоне расходов при оптимальном угле установки лопастей рабочего колеса. Расчеты выполнены с использованием программного комплекса IPMFlow.
Еталонна модель обертання твердого тіла на основі представлення кватерніона орієнтації в функціях кутів Крилова, що змінюються у часі
(НТУ "ХПІ", 2015) Плаксій, Юрій Андрійович
Запропоновано нову неперервну модель обертання твердого тіла, основану на представленні модельного кватерніона орієнтації в функціях кутів Крилова, що паралельно змінюються у часі. Побудовано аналітичні залежності для квазікоординат на такті обчислень параметрів орієнтації і компонент кватерніона, що відповідають таким обертальним рухам. Для декількох наборів параметрів отримано реалізації моделі. Результати представлено у формі залежностей квазікоординат від часу і траєкторій у конфігураційному просторі для параметрів орієнтації. Показано, що нова модель описує обертання твердого тіла, що різниться від випадку регулярної прецесії. Модель може бути застосована в якості еталонної для отримання оцінок похибок алгоритмів визначення орієнтації в безплатформених системах.
Моделирование работы электромеханического инерционного накопителя энергии в системе тягового привода при торможении электропоезда
(НТУ "ХПИ", 2015) Оверьянова, Лилия Викторовна; Омельяненко, О. В.; Новофастовский, И. В.
Исследуется работа тягового электропривода электропоезда с бортовым электромеханическим инерционным накопителем энергии. Для расширения диапазона рабочих напряжений тягового электродвигателя и системы электромеханического преобразования энергии накопителя предлагается применить реверсивный повышающе-понижающий DC-DC преобразователь. Приводится схема включения накопителя в тяговый электропривод с DC-DC преобразователем, а также математическая модель обмена энергией в исследуемой системе. Установлено, что предлагаемое схемотехническое решение позволяет повысить эффективность утилизации энергии торможения электроподвижного состава, которая может быть использована в процессе последующего разгона поезда.
Моделювання взаємодії плоских гармонічних хвиль з циліндричними включеннями
(НТУ "ХПІ", 2015) Назаренко, Олександр Максимович
Розглянуто плоскі задачі дифракції гармонічних хвиль на жорстких та пружних включеннях довільного поперечного перерізу. Будуються інтегральні зображення для амплітуд переміщень відбитого хвильового поля і крайові задачі зведені до системи сингулярних інтегральних рівнянь, які реалізовані чисельно. Обґрунтовуються додаткові умови, необхідні для однозначної розв’язності сингулярних інтегральних рівнянь першого роду. Чисельна реалізація побудованих алгоритмів проводиться методом механічних квадратур.
Синхронизация колебаний двух связанных пластин Бергера с нелинейным внутренним и граничным демпфированием. Часть 1
(НТУ "ХПИ", 2015) Набока, Елена Алексеевна
Рассматривается модель Бергера нелинейных колебаний двух одинаковых упруго связанных пластин с частично защемленной и частично свободной границей. Предполагается, что нелинейные диссипационные силы действуют во внутренней части пластин и на свободной части их границ. Изучена зависимость структуры глобального аттрактора системы от параметра γ , пропорционального интенсивности взаимодействия пластин. Доказано, что верхний предел аттрактора при γ → ∞ принадлежит диагонали фазового пространства системы, что означает наличие эффекта синхронизации динамики пластин в пределе, когда интенсивность связи пластин системы и время стремятся к бесконечности.
Коваріаційний аналіз при обробці тривимірних зображень
(НТУ "ХПІ", 2015) Мигущенко, Руслан Павлович; Волобуєв, Максим Миколайович; Реброва, О. М.
Розглянуто питання автоматичного формування множин статистик Фішера, які однозначно характеризують стан об’єкта контролю, управління або ідентифікації, за рахунок використання методів статистичного аналізу. Формування множини F−статистик здійснюється застосуванням коваріаційного аналізу до тривимірних зображень об’єкта, шляхом проведення ряду перетинів вздовж осей аргументів. Результатом виконання перетинів є множини з координатами F₀, F₁, F₂, F₃. Проведені дослідження можуть бути використані для розробки алгоритмічного та програмного забезпечення засобів виявлення дефектів складного промислового обладнання. Розроблене програмне забезпечення може бути застосованим при імітаційному моделюванні.
Раціональні швидкісні режими руху приміського електропоїзду з асинхронними тяговими двигунами
(НТУ "ХПІ", 2015) Любарський, Борис Григорович
На поточний момент при розробці та експлуатації нових типів електропоїздів виникає питання щодо визначення їх раціональних швидкісних режимів руху. В роботі розглядається методика, що дозволяє визначити раціональну максимальну швидкість руху електропоїзду на підставі комплексного критерію ефективності. Зазначається, що для розглянутого в роботі приміського електропоїзду з тяговим електроприводом на основі асинхронного тягового двигуна збільшення максимальної швидкості руху приводить не тільки до збільшення середньої швидкості руху електропоїзда, але і до зменшення витрати енергії на 3,75%, що обумовлене роботою приводу в режимах з великим значенням ККД.
Особенности эмиссии оксидов азота при работе дизеля на биодизельном топливе и возможные методы её снижения
(НТУ "ХПИ", 2015) Левтеров, Антон Михайлович; Левтерова, Людмила Ивановна; Савицкий, В. Д.
Представлен анализ и попытки объяснения в научных публикациях особенностей образования оксидов азота при работе двигателя с воспламенением от сжатия на метиловых и этиловых эфирах жирных кислот (биодизельные топлива) и обозначены методы снижения содержания NOₓ в отработавших газах. Исследование сгорания биодизельных топлив осложняется их многообразием, которое обусловлено изменяющимся составом сложных эфиров, а, главное, отсутствием данных о термодинамических и термохимических свойствах, во всяком случае, в открытой печати. В работе излагаются результаты численного и моторного экспериментов относительно влияния на величину эмиссии оксидов азота с отработавшими газами дизеля угла опережения подачи топлива и коэффициента избытка воздуха, при этом рассматривается как минеральное, так и одно из биодизельных топлив.
Оператор двойного интегрирования и его свойства
(НТУ "ХПИ", 2015) Коробская, А. В.
Изучен оператор двойного интегрирования в пространстве L²(D), где D - прямоугольник. Осуществлено включение данного оператора в узел. Показано, что вычисление характеристической функции узла связано с решением краевой задачи Дарбу-Гурса с данными на характеристиках. Рассмотрено сужение данного оператора на подпространство функций f(x;y) ∈ L²(D) вида f(x;y) = f(xy). Оператор сужения включен в узел, вычислена характеристическая функция этого узла. Оказалось, что она является интегральным оператором, который действует в этом же пространстве функций ( f(x;y) = f(xy) ).
Математическая модель гидравлического сопротивления фильтра твёрдых частиц дизеля. Часть 4: временной коэффициент
(НТУ "ХПИ", 2015) Кондратенко, Александр Николаевич
Описана математическая модель гидравлического сопротивления (ГС) фильтра твердых частиц (ФТЧ) дизеля в реальных условиях эксплуатации. Модель построена на основе расходной характеристики одного модуля ФТЧ, экспериментально полученной при постоянной температуре текучей среды, и данных стендовых испытаний автотракторного дизеля 2Ч10,5/12, оснащенного полноразмерным ФТЧ. Модель позволяет учесть ряд факторов, характеризующих условия эксплуатации ФТЧ в составе выпускной системы этого дизеля путем введения соответствующих коэффициентов. В данной части работы описан физический смысл и оценены значения временного коэффициента модели, позволяющего учесть зависимость ГС ФТЧ от времени работы дизеля на стационарном режиме, то есть динамику засорения ФТЧ.
Физико-математическая модель прессования в процессах консолидации порошков методом спарк-плазменного спекания
(НТУ "ХПИ", 2015) Гуцаленко, Юрий Григорьевич
Рассматривается проблема физико-математического прогнозирования рационального давления в процессах спарк-плазменного спекания порошковых композиций. Определены физические аспекты этой проблемы и представлен подход к расчету давлений в цикле прессования на стадии подготовки и экспериментальной разработки производства. Расчет основан на использовании закона Пашена применительно к рассматриваемой модели спарк-плазменной консолидации порошков под давлением. Предложена расчетная реляционная база данных по давлению в нанометрическом диапазоне средних размеров зерен исходных порошков в технологиях производства спарк-плазменным спеканием. Результаты расчетов сопоставлены с практическим опытом энергосберегающего скоростного спарк-плазменного спекания плотного керамического композита из нанопорошков Al₂O₃-WC − (50/50 мас. %). Предложены направления дальнейших исследований.
Апроксимація закону розподілу експериментальних даних за допомогою бета-розподілу. Частина 1
(НТУ "ХПІ", 2015) Вамболь, Сергій Олександрович; Міщенко, І. В.; Кондратенко, Олександр Миколайович; Бурменко, О. А.
Досліджено особливості бета-розподілу та обґрунтування його застосування для апроксимації закону розподілу емпіричних даних у порівнянні з іншими видами законів розподілу взагалі та практичне використання такого розподілу для випадку геометричних характеристик тіл кочення підшипників. Проаналізовано спеціалізовану науково-технічну і довідникову літературу, методи математичної статистики, теорії ймовірностей, чисельні. У даній частині дослідження застосовано типові закони розподілу до об’єкту дослідження та показано, що використання для апроксимації нормального та інших типових розподілів не завжди є прийнятним для знаходження справжнього або близького до нього закону. Вперше показано переваги застосування бета-розподілу для апроксимації емпіричного закону розподілу будь-яких даних вимірювань на прикладі геометричних характеристик тіл кочення підшипників. Отримана методологія і математичний апарат придатні для застосування бета-розподілу придатні для вирішення задачі апроксимації емпіричних даних будь-якого генезису.
Математическое описание процесса охлаждения генераторного газа в установке утилизации отходов жизнедеятельности
(НТУ "ХПИ", 2015) Вамболь, Виола Владиславовна; Костюк, В. Е.; Кирилаш, Е. И.
Рассмотрена проблема накопления твердых бытовых и производственных отходов, обоснована ее актуальность. Существенным недостатком предложенного способа ее решения – утилизация отходов способом смешанной газификации – является вторичное образование в газообразных продуктах этого процесса высокотоксичных веществ. Для решения этой проблемы предложен способ резкого охлаждения генераторного газа путем впрыскивания в его поток жидкости центробежными диспергирующими форсунками. Выполнено математическое описание процесса охлаждения генераторного газа в установке утилизации отходов жизнедеятельности. На основе классической теории газодинамики получены математические соотношения для описания газовой и дисперсной фазы, а также межфазного взаимодействия в процессе охлаждения.
Численное моделирование удара пластины полусферическим индентором
(НТУ "ХПИ", 2015) Автономова, Людмила Владимировна; Бондарь, Сергей Владимирович; Степук, Александр Владимирович
Рассмотрены задачи численного моделирования деформирования круглой пластины и пакета, который состоит из двух внешних стальных пластин и средней титановой пластины. Пластины подвергаются ударному воздействию индентора с полусферической формой рабочей части. При решении нестационарной связанной термовязкопластической контактной задачи в трехмерной постановке учитываются: трение в контактных зонах и зависимость предела текучести материала от скоростей деформаций и температуры. Динамическая контактная задача численно реализована методом конечных элементов с помощью пакета ANSYS. Выполнено сравнение параметров напряженно-деформированого состояния пластины и пакета пластин для двух моделей определяющих соотношений: Купера-Симонда и нейронной сети. Показано, что различия в полученных величинах перемещений и деформаций не превышают 15%.
Ключевые работы ученых НТУ "ХПИ" в области математического моделирования в технике
(НТУ "ХПИ", 2015) Назаренко, Сергей Александрович; Марусенко, Светлана Ивановна
Статья посвящена рассмотрению эволюции в 19 – 21 столетиях основных научно–педагогических достижений ученых и выпускников НТУ «ХПИ» в области математического моделирования: от паровых машин до космических аппаратов. Начало украинской науки в области математического моделирования в технике и технологиях связано с НТУ «ХПИ». Здесь работали или учились В. Л. Кирпичев, А. М. Ляпунов, В. А. Стеклов, Л. Д. Ландау, А. Н. Подгорный, Ю. М. Мацевитый и др. Ученые НТУ «ХПИ» создавали космическую и турбокомпрессорную технику, ЭВМ и термоядерные установки, и т. д. Показано, как математизация исследовательской деятельности привела к появлению новых методик анализа и синтеза в технике и технологиях.

Переглянути

Нові надходження