Вісник № 38
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Дослідження субгармонійних режимів коливань на прикладі системи з двома ступенями свободи при імпульсному навантаженні(НТУ "ХПІ", 2018) Танченко, Андрій ЮрійовичРобота присвячена проблемі пошуку та аналізу субгармонійних режимів у нелінійних коливальних системах. Запропоновано інтегральний підхід до оцінки кожного коливання та їх безпосереднього порівняння між собою, використовуючи базові, первинні результати коливального процесу — амплітуди та зміни їх швидкостей. Цей підхід дозволяє працювати з неспотвореними даними, а також не вносити додаткові похибки у процедуру чисельного розв'язання. У статті застосування алгоритму показано на системі з двома ступенями свободи, однак може бути легко поширений на багатомасову систему. Зауважимо, що на відміну від методу оцінки за перетинами Пуанкаре, де приймає участь лише одна точка фазової площини для кожного коливання, запропонований підхід проводить інтегральну оцінку відразу для всіх точок, що виключає помилкове, випадкове співпадіння в разі збігу лише декількох точок. Також запропонований алгоритм дає змогу досліджувати діапазон і "стійкість" субгармонійних режимів шляхом варіювання кількома параметрами досліджуваної коливальної системи.Документ Влияние предварительно напряженного состояния на частоты несущих конструкций гидротурбин(НТУ "ХПІ", 2018) Сметанкина, Наталья Владимировна; Мисюра, Сергей Юрьевич; Линник, Александр ВасильевичЦелью работы является создание методики расчета собственных частот колебаний крышки гибротурбины в вакууме и при взаимодействии с водой с учетом предварительно напряженного состояния конструкции. Задача решается методом конечных элементов и состоит в нахождении частот и форм колебаний. Влияние инерционных сил от масс и оборудования, расположенного на крышке, учитывается приведенной плотностью. Также в динамическом процессе учитывается влияние жидкости. Предварительно напряженное состояние моделируется путем введения так называемой геометрической матрицы жесткости, которая получена на основе тензора предварительных напряжений и нелинейной части тензора деформаций. Решена задача по определению частот собственных колебаний стальной цилиндрической оболочки, находящейся под действием внутреннего давления. Для выбора размера конечного элемента выполнена серия расчетов и проведена оценка сходимости развязку. Установлено, что внутреннее давление приводит к увеличению собственных частот колебаний цилиндрической оболочки, а внешний их снижает. На тестовом примере проверена работоспособность предложенного подхода и подтверждена достоверность результатов, полученных на его основе. Результаты, полученные с разработанным подходом, отличаются от экспериментальных данных от 0,5 до 11%. На основе предложенного подхода исследованы свободные колебания крышки гидротурбины, изготовленной из листового проката стали.Документ Комп'ютерне моделювання геометричних аномалій у з'єднаннях з натягом(НТУ "ХПІ", 2018) Щепкін, Олександр Віталійович; Андрєєв, Арнольд ГеоргійовичУ машинобудівних конструкціях з'єднання з деталей посадкою з натягом широке застосовуються. Предметом дослідження є порівняльний аналіз з'єднань з натягом, які мають відхилення від правильної геометричної форми. Найбільш поширеними способами складання є запресування однієї деталі в іншу зусиллям преса ("пресова посадка"), попередній нагрів охоплюючої деталі з подальшим складанням ("гаряча посадка"), попереднє охолодження внутрішньої деталі рідким азотом з подальшим складанням або комбінація цих способів Розглядається посадка валу еліптичної форми в круглу втулку. Результати наводяться у формі рисунків. Виконані дослідження дозволяють дослідити вплив параметрів з'єднання на його міцність, намітити раціональні шляхи його зміцнення.Документ Про удар в'язкопружного тіла по нерухомому півпростору(НТУ "ХПІ", 2018) Ольшанський, Василь ПавловичРозглянуто ударну взаємодію в'язкопружного тіла, обмеженого квадратичним параболоїдом в зоні контакту з абсолютно жорстким нерухомим півпростором, який має плоску граничну поверхню. Введено припущення, що сила опору деформуванню тіла, яке вдаряє, залежить не тільки від його пружних характеристик, а і від квадрату швидкості його центру мас. Додатково використано відомі залежності Г. Герца стосовно розподілу контактних деформацій і динамічного тиску. За цих припущень перший інтеграл нелінійного диференціального рівняння руху другого порядку виражено в елементарних функціях. В таких же функціях одержано і вирази для максимумів: динамічного стискання, зусилля удару, розмірів еліптичної площадки контакту, тиску в центрі цієї площадки. Дослідженням на екстремум встановлено, що при в'язкопружному ударі максимуми сили удару і контактного тиску можуть досягатись не в кінці етапу стискання тіл, а дещо раніше, в ході цього процесу. Виведена умова, коли максимуми сил в'язкопружного і пружного ударів однакові. Вона пов'язана з коефіцієнтом в'язкості та квадратом швидкості зіткнення тіл. Показано, що в кінці етапу стискання сила удару і контактний тиск при в'язкопружному ударі можуть бути значно менші максимальних, а також тих, до яких призводить теорія удару ідеально пружних тіл. Виведено компактну формулу для обчислення коефіцієнта відновлення швидкості при прямому центральному ударі. Показано, що він залежить від коефіцієнтів в'язкості на стискання та розтискання та від квадрату швидкості зіткнення тіл. Зі збільшенням цих величин відбувається зменшення коефіцієнта відновлення швидкості. Тривалості у часі етапів стискання та розтискання подано невласними збіжними інтегралами другого роду, які не виражаються аналітичного через відомі функції. Підінтегральні функції в них мають алгебраїчну особливість поряду 1/2. Тому рекомендовано виділяти сингулярну частину в квадратурах і інтегрувати її аналітично, а регулярну частину обчислювати на комп'ютері. Наведено приклади розрахунків і проведено порівняльний аналіз числових результатів.Документ Проектування, аналіз та експериментальне дослідження статичної міцності композиційної біметалічної лопатки вентилятора головного провітрювання шахти(НТУ "ХПІ", 2018) Мартиненко, Володимир Геннадійович; Гриценко, Микита Ігорович; Мавродій, Сергій ВячеславовичВ роботі розроблені конструкція та метод виготовлення лопатки вентилятора головного провітрювання шахт, яка поєднує у собі сталевий хвіст із остовом та алюмінієве перо, що дозволяє досягти високої міцності її кріплення в машині у поєднанні із відносно низькою вагою робочої частини. Метод полягає у нанесенні алюмінієвого пера лопатки за допомогою процесу лиття у кокіль на сталевий остов із хвостом. Детальній аналіз внутрішньої структури поєднання двох матеріалів продемонстрував суцільність їхнього з'єднання та повний контакт поверхонь. Створена за допомогою проведених скінченно-елементних розрахунків методика спрощеного експериментального дослідження статичної міцності лопатки дозволила підтвердити працездатність з'єднання між сталевою та алюмінієвою частинами та дослідити особливості деформування і руйнування такої комбінації різнорідних елементів, що, в свою чергу, відкриває шлях для випробувань та використання даного інженерного рішення в реальних роторних машинах.Документ Имитационное моделирование обкаточных режущих инструментов для формообразования неэвольвентных зубчатых колес с улучшенными функциональными свойствами(НТУ "ХПІ", 2018) Мартыненко, Геннадий Юрьевич; Мироненко, Сергей Александрович; Третяк, Татьяна ЕвгеньевнаРассматриваются вопросы конструкторско-технологической разработки инструментального обеспечения для производства усовершенствованных зубчатых колес. Разработка основана на специальном прикладном развитии математической теории многопараметрических отображений пространства. В выполненной разработке зуборезных инструментов для профилирования неэвольвентных зубчатых колес предусматривается недопущение искажения профилирования после переточек инструмента. Предложены алгоритмы расчета, которые могут использоваться в информационном обеспечении соответствующих CAD/CAM систем обслуживания инструментальных производств. Среди разработанных инструментов – сборные долбяки с призматическими и круглыми резцами. Компенсационные возможности предлагаемых сборных долбяков обеспечиваются изменением положения фасонных режущих кромок после их переточек: соответственно линейным перемещением призматических фасонных резцов и поворотом круглых резцов.Документ Моделирование и анализ собственных колебаний корпусных элементов турбоагрегата мощностью 500 МВт(НТУ "ХПІ", 2018) Красников, Сергей ВасильевичПроведено моделирование системы турбоагрегат-фундамент-основание с турбиной мощностью 500 МВт. Объектом исследования являются наиболее гибкие элементы системы - корпуса цилиндров низкого давления. В исследовании рассматривается паровая турбина, которая содержит четыре типовых корпуса. Для моделирования и проведения численных расчетных исследований использован метод конечных элементов. Построены геометрические и конечно-элементные модели элементов системы турбоагрегат-фундамент-основание и всей системы в целом. Проведены расчеты собственных колебаний. Получены значения собственных частот и собственные формы колебаний. Полученные результаты позволяют дать качественную оценку вибрационного состояния системы турбоагрегат-фундамент-основание и выявить причины повышенной вибрации отдельных ее элементов.Документ Особливості спектру частот крутильних коливань трансмісій машин(НТУ "ХПІ", 2018) Грищенко, Володимир МиколайовичПитанням міцності машин при інтенсивних динамічних навантаженнях надається першочергове значення. Це різні за призначенням, конструкцією, умовам навантаження машини: енергетичні, самохідні, авто- та промислові трактори, тепловози, транспортні та інші. Їх об'єднує наявність потужного джерела періодичних навантажень в широкому діапазоні частот, наявність відносно податливої трансмісії, схожість характеру динамічних процесів, схожість методів аналізу. Дослідження крутильних коливань для таких систем є обов'язковим. Важливою складовою цього аналізу є розрахунок спектра власних частот та форм коливань багатомасової еквівалентної схеми трансмісії. В роботі розглядається визначення спектра частот та аналіз особливостей форм коливань силової передачі трансмісійних машин. Для чисельних експериментів прийнята 12-ти масова ланцюгова крутильна схема типової силової передачі трактора. Враховані інерційні характеристики двигуна, коробки передач, бортових редукторів, коліс та інших; пружність колінчастого вала, муфт і інших. Обговорюються підходи по спрощенню динамічної моделі. Показано, що спектр достатньо щільний; є поява очікуваних пар майже кратних частот; деякі з форм коливань носять яскравий парціальний характер. Розглянуто також вплив на спектр частот ефекту пониження порядка рівнянь шляхом об'єднання певних мас.Документ Аналіз пружної характеристики пневмоамортизатора(НТУ "ХПІ", 2018) Бескровний, Ярослав Юрійович; Ларін, Олексій ОлександровичСтаття присвячена комп'ютерному аналізу напружено-деформованого стану пневмоамортизатора, а також особливостей формування його інтегральної пружної характеристики. Розглядається двосекційний пневмоамотизатор сильфоного типу, який створений із гумокордного одношарового композиту, що має кільцеві металеві обмеження по торцям та в середині конструкції. Дослідження проводиться в тривимірній геометрично та фізично нелінійній постановці. Моделювання деформування гумової матриці проведено на основі моделі Муні-Рівліна. Для вирішення задачі використовується метод скінченних елементів. Кордне посилення моделюється шляхом інтегрального додавання мембранної жорсткості у відповідні скінченні елементи. В роботі проаналізовано залежність пружної характеристики амортизатора від діаметру та модуля пружності корду.Документ Анализ качества защемления консольной балки в зависимости от физических и геометрических параметров(НТУ "ХПІ", 2018) Бабуджан, Руслан Андреевич; Андреев, Арнольд ГеоргиевичВ данной работе предполагалось выяснить выполнение условий защемления консольной балки, а именно равенство нулю величины прогиба и угла поворота в поперечном граничном сечении стержня. В работе представлена зависимость величин угла поворота и прогиба консольной балки от таких параметров, как: геометрия сечения, прикладываемая сила и материал заделки. Практическое отклонение от данных граничных условий может являться опасным для надежности соединения. Целью работы является выявление податливости материала защемления и анализ степени погрешности при расчете идеально упругих тел на изгиб. На основе полученных данных были составлены таблицы зависимостей для определения поведения заделки при различных физических и геометрических параметрах конструкции. Используя полученные данные расчетов стало возможно определить характер зависимостей величины прогиба от включенных в расчет величин. Результаты приведены в виде графиков, рисунков и таблиц.