Вісник № 33
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Термонапряженное состояние монокристаллической охлаждаемой лопатки с учетом аксиальной ориентации кристаллографических осей(НТУ "ХПІ", 2018) Воробьев, Юрий Сергеевич; Жандковски, Ромуальд; Овчарова, Наталья Юрьевна; Берлизова, Татьяна ЮрьевнаИсследуется термонапряженное состояние монокристаллической лопатки с вихревой и частично пленочной системами охлаждения. Задача решается в трехмерной постановке с использованием метода конечных элементов. Известно, что ориентация кристаллографических осей оказывает существенное влияние на распределение полей напряжений. Когда меняется ориентация кристаллографических осей, происходит перераспределение всех напряжений и изменение всей картины напряженно-деформированного состояния лопатки. Данная работа является продолжением серии работ авторов, в которых рассматривается влияние отклонение азимутальной ориентации кристаллографических осей на термонапряженное состояние монокристаллической охлаждаемой лопатки. Поэтому в данной работе проведено исследование влияния аксиальной ориентации кристаллографических осей, на распределение термоупругих напряжений по объему лопатки. Численные исследования позволили показать изменение максимальных температурных напряжений при повороте кристаллографических осей в плоскости yz вокруг оси х и в плоскости хz вокруг оси у. Из соображений обеспечения прочности лопатки целесообразно ограничить пространственный поворот кристаллографической оси [001] в пределах 12° - 15°. Эти ограничения аналогичны необходимости обеспечения разброса собственных частот лопатки в пределах 8 – 10 %. Исследование позволило выявить влияние изменения аксиальной ориентации кристаллографических осей на напряженно-деформированное состояние лопатки. Выполнено обобщение результатов предыдущих исследований на ограничения отклонений кристаллографических осей. Общая картина напряженно-деформированного состояния циклически повторяется при повороте кристаллографических осей на 90°. Места локализации термоупругих напряжений часто совпадают с местами локализации вибрационных напряжений, что создает дополнительную опасность.Документ Измеритель скорости и длины цельнотянутых труб по боковой поверхности(НТУ "ХПІ", 2018) Васильченко, Виктор Федорович; Ломакин, Александр НиколаевичДанная работа посвящена разработке бесконтактного измерения скорости и длины цельнотянутых труб, двигающихся неравномерно, на этапе вытяжки и прошивки заготовки, разогретой до температуры около 1200 °С. Для измерений скорости и длины применен радиоволновой метод , потому что из-за особенностей технологического процесса, большой загазованности цеховой атмосферы, большого количества металлической пыли , высоких температур, сильно ограничивается, а в некоторых случаях невозможно, применения контактных, оптических и ультразвуковых методов измерения скорости и длины. Использование передающего модуля частотой 60 ГГц ограничивает влияние приборов друг на друга и уменьшает аппаратную погрешность до уровня половины длины волны, а применение блока аналогового сигнала позволяет программное регулирование усиления и фильтрацию принимаемого сигнала с учетом уровня внешних помех и скорости движения труб. Метод измерение скорости и длины по боковой поверхности уменьшает уровень помех и улучшает точность измерения за счет постоянного расстояния до измеряемого объекта. Модуль согласования сигналов приводит уровни сигналов датчиков начала и конца трубы к уровню ТТЛ с которыми работает аналогово-цифровой преобразователь. Применение АЦП типа USB-6009 позволяет преобразовывать аналоговые сигналы в цифровые с частотой более 20 КГц, что вполне достаточно для измерения скоростей движения на редукционных станах. Программный комплекс графического программирования LabVIEW автоматизирует процесс вычисления скорости и длины, облегчает визуализацию результатов измерений 10 труб, упрощает перенастройку измерителя на разный сортамент труб и позволяет объединить измерители из нескольких станов в единую систему с базой данных изготавливаемой продукцией.Документ Контактное взаимодействие элементов машин с нелинейно упругим промежуточным слоем(НТУ "ХПІ", 2018) Ткачук, Николай Николаевич; Львов, Геннадий Иванович; Грабовский, Андрей Владимирович; Скрипченко, Наталья БорисовнаВ работе поставлена и решена проблема построения вариационной формулировки задачи о контактном взаимодействии элементов машин с нелинейно упругим промежуточным слоем. Исследуется контакт системы упругих тел, между которыми размещены прокладки, напыления или слои шероховатости. Предлагается при формировании системы разрешающих уравнений отталкиваться от условий совместимости нормальных перемещений точек контактирующих поверхностей. Альтернативным является модификация вариационного принципа Калькера, в который вводятся дополнительные члены. Эти члены описывают влияние нелинейно упругих материалов или слоев. В итоге получается в общем случае нелинейная система уравнений и неравенств, отличительной особенностью которой является наличие нелинейных слагаемых в условиях совместности перемещений. Эта особенность отличает созданную модель от традиционных, в которых в левой части уравнений и неравенств присутствуют только линейные члены. Структурная нелинейность этих соотношений, обусловленная наличием условий типа неравенств, дополняется также и физической. При этом слагаемые, ответственные за последнюю, присутствуют в соотношениях, описывающих первую. В результате получаем связанные нелинейные условия контактного взаимодействия, в работе называемые структурно–физической нелинейностью. Для решения получаемой системы уравнений и неравенств предлагается сведение физически нелинейной задачи к последовательности физически линейных, но структурно нелинейных задач. Для этого разработаны методы дополнительных зазоров и переменных параметров податливости, а также модификации метода Ньютона–Рафсона. Кроме того, на основе решения сформированной системы соотношений предложено решать также обратные задачи обоснования геометрической формы контактирующих тел или свойств материалов промежуточных слоев. Намечены также критерии для решения задач оптимизации, которые направлены на обеспечение характеристик прочности контактирующих тел. Кроме этого, сформулирована задача коррекции профиля поверхностей контактирующих деталей за счет упругих деформаций от целенаправленной дополнительной внешней нагрузки.Документ Про динамічний ефект несиметрії силової характеристики коливальної системи при імпульсному навантаженні(НТУ "ХПІ", 2018) Ольшанський, Василь Павлович; Ольшанський, Станіслав ВасильовичОписано динамічний ефект несиметрії силової характеристики коливальної механічної системи з одним ступенем вільності при короткочасному силовому імпульсному навантаженні. Він полягає в тому, що максимальні переміщення системи у напрямі дії прикладеного імпульсу менші, ніж протилежні за напрямом максимальні переміщення розвантаженої системи, при її вільних коливаннях. Показано, що умови прояву ефекту пов'язані не тільки з власними параметрами коливальної системи, а й з тривалістю імпульса. Розглянуто дію двох варіантів силових імпульсів. Перший прямокутний, а другий – у вигляді однієї півхвилі синусоїди.Документ Динаміка осцилятора з жорсткою характеристикою пружності при дії силового імпульса(НТУ "ХПІ", 2018) Ольшанський, Василь Павлович; Ольшанський, Станіслав ВасильовичРозглянуто рух осцилятора з показником нелінійності 3/2 при дії ступінчастого та прямокутного імпульсів. Побудовано аналітичний розв'язок нелінійного диференціального рівняння другого порядку, де для розрахунку переміщень задіяно періодичні Ateb-функції та еліптичний косинус Якобі. Встановлено, що при навантаженні осцилятора миттєво прикладеною сталою силою коефіцієнт динамічності дорівнює (2,5)2/3. При дії на осцилятор прямокутного силового імпульсу коефіцієнт динамічності залежить від тривалості імпульсу, але не перевершує (2,5)2/3. Визначено такі тривалості, за яких розвантажений осцилятор має найбільшу та найменшу амплітуди коливань. Для спрощення розрахунків, з використанням одержаних розв'язків задачі Коші, складено таблиці, задіяних спеціальних функцій. Наведено приклади розрахунків, які підтверджують вірогідність виведених формул.Документ Моделювання навантаженості контейнера-цистерни при перевезенні у складі комбінованого поїзда на залізничному поромі(НТУ "ХПІ", 2018) Ловська, Альона ОлександрівнаВ статті проводиться дослідження динамічної навантаженості контейнера-цистерни удосконаленої конструкції при перевезенні на залізничному поромі у складі комбінованого поїзда. Для визначення прискорень, як складової динамічного навантаження, що діє на контейнер-цистерну при коливаннях залізничного порому, складено математичну-модель за методом Лагранжа ІІ роду. До уваги прийняті кутові переміщення залізничного порому відносно повздовжньої осі (крен), як випадку найбільшої навантаженості несучої конструкції вагона-платформи з контейнерами-цистернами, а також забезпечення їх стійкості відносно палуби. Враховано, що вагон-платформа жорстко закріплений відносно палуби, а контейнера-цистерни відносно фітингових упорів та не мають власного ступеня вільності при коливаннях залізничного порому, тобто у коливальному процесі приймає участь тільки наливний вантаж, переміщення якого обмежені стінками котла. Розв'язання математичної моделі здійснено за допомогою метода Рунге-Кутти в середовищі програмного забезпечення MathCad. Визначено максимальне прискорення, яке діє відносно штатного місця контейнера-цистерни при коливаннях залізничного порому. Загальна величина прискорення також враховує горизонтальну складову прискорення вільного падіння, обумовлену кутом крену залізничного порому. Отримані результати враховані при розрахунку на міцність контейнера-цистерни за методом скінчених елементів, реалізованого в середовищі програмного забезпечення CosmosWorks. Встановлено, що максимальні еквівалентні напруження в удосконаленій несучій конструкції контейнера-цистерни не перевищують допустимі. Результати проведених досліджень можуть використовуватися при проектуванні контейнерів-цистерн нового покоління, а також сприятимуть підвищенню ефективності комбінованих перевезень в міжнародному сполученні.Документ Повзучість трійникового з'єднання трубопроводу при спільній дії температурно-силових та радіаційних полів(НТУ "ХПІ", 2018) Бреславський, Дмитро Васильович; Пащенко, Сергій ОлександровичУ статті надано математичну постановку трьохвимірної задачі повзучості, що відбувається при дії температурно-силових та радіаційних полів. Для розв'язання задачі прийнято метод скінченних елементів, що використовується спільно з різницевим методом інтегрування за часом. Для чисельного аналізу застосовано розроблений програмний комплекс, що використовує восьмивузловий об’ємний скінченний елемент. Досліджено вплив повзучості та радіаційного розпухання на напружено-деформований стан фрагменту системи охолодження ядерного реактору. Встановлено, що отримані розв'язки для задач температурно-силової повзучості та радіаційного розпухання у районі стику труб є принципово відмінними від результатів комплексного розв'язку. Розрахунками виявлено, що вплив радіаційного розпухання істотно уповільнює релаксацію напружень при повзучості та підвищує їхній рівень у місці стику труб.Документ Повзучість панелей надзвукових літальних апаратів при періодичній дії тиску повітряного потоку(НТУ "ХПІ", 2018) Бреславський, Дмитро Васильович; Татарінова, Оксана Андріївна; Коритко, Юлія МиколаївнаРозглянуто незворотне деформування при аеродинамічному нагріванні та періодичній дії тиску повітряного потоку панелі надзвукового літального апарату. Надано математичну постановку задачі повзучості тонких оболонок обертання, що навантажені нормальним тиском, який має постійну та складову, що періодично змінюється. Використано рівняння стану, що отримуються шляхом застосування асимптотичного розкладання невідомих з подальшим осередненням на періоді змінювання напружень. Наведено приклад чисельного розв'язання задачі деформування нагрітої циліндричної панелі, яка піддана періодичній дії навантаження від поривів повітряного потоку. З застосуванням програмного комплексу для розрахунків повзучості тонких оболонок обертання методом скінченних елементів визначено розподіли компонентів напружено-деформованого стану.Документ Алгоритм та програми для мінімізації температурних похибок волоконно-оптичних гіроскопів, встановлених на штучних супутниках землі(НТУ "ХПІ", 2018) Бреславський, Дмитро Васильович; Пащенко, Сергій Олександрович; Успенський, Валерій БорисовичНадано опис розроблених алгоритмів та програм, що застосовуються для калібрування волоконно-оптичних гіроскопів, які працюють в умовах теплозмін при русі літального апарату навколоземною орбітою. Наведено математичну постановку задачі нестаціонарної теплопровідності, яку розв'язано комбінацією методу скінченних елементів та різницевого методу інтегрування за часом. За допомогою розробленого програмного засобу визначено розподіл температур у корпусі супутника та безпосередньо у волоконно-оптичному гіроскопі у вигляді часової залежності. Знайдений розподіл дає змогу, по-перше, обґрунтувати вимоги до наземного калібрування гіроскопів для побудови відповідних компенсуючих моделей; по-друге, використовувати такі моделі в умовах невизначеності поточної температури гіроскопу за причин, скажімо, відмови термодатчику. Таким чином здійснюється мінімізація температурної похибки приладів під час їх функціонування у складі бортових систем орієнтації та навігації та підвищується їхня відмовостійкість.