Кафедра "Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/1705

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/tmm-sapr

Від 2005 року кафедра має назву "Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин”, попередня назва – кафедра "Теорія механізмів, машин і роботів" (від 1991), первісна назва – кафедра "Теорія механізмів і машин" (від 1920).

Кафедра "Теорія механізмів і машин" створена у 1920 році після злиття Жіночого політехнічного інституту з Харківським технологічним. Першим завідувачем кафедри став професор Яків Лазарович Геронімус, який суттєво вплинув на розвиток наукової школи з теорії механізмів і машин.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту механічної інженерії і транспорту Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 1 доктор технічних наук, 7 кандидатів технічних наук; 1 співробітник має звання професора, 5 – доцента.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 11

Методичні вказівки до виконання розділу курсового проєкту "Кінематичне дослідження шарнірно-важільного механізму" (Етап побудови кінематичної схеми)
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Зінченко, Олена Іванівна; Кротенко, Галина Анатоліївна; Бондаренко, Олексій Вікторович; Воронцов, Сергій Миколайович
Дані методичні вказівки призначені для виконання студентами першого розділу курсового проєкту, присвяченого кінематичному аналізу плоского шарнірно-важільного механізму. Щоб здійснити ці розрахунки, необхідно спочатку побудувати кінематичну схему механізму. Побудові кінематичної схеми і присвячені дані методичні вказівки.У цих методичних вказівках надана покрокова інструкція побудови кінематичної схеми для різних видів шарнірно-важільних механізмів. Для успішного виконання і здачі цієї частини курсового проекту студенти повинні освоїти теоретичний та практичний матеріал. В цьому їм допоможуть дані методичні вказівки.Метою даних методичних вказівок є надання студентам навичків побудови кінематичних схем у ряді положень механізму, знаходження «мертвих» положень механізмів та ходу вихідного повзуна, а також закріплення та поглиблення теоретичних знань шляхом самостійного розв’язання задачі побудови кінематичної схеми механізму.
Оптимізація співвісних ступінчастих приводів машин за масогабаритними характеристиками на прикладі тривальних коробок передач
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Бондаренко, Олексій Вікторович; Устиненко, Олександр Віталійович; Протасов, Роман Васильович
Наведено результати досліджень щодо удосконалення методів проєктування співвісних ступінчастих приводів машин з оптимальними конструктивними параметрами на прикладі тривальних коробок передач за критеріями мінімальних міжосьової відстані, довжини та маси з урахуванням навантажувальної здатності основних елементів. Розроблено математичну модель проєктування тривальних коробок передач (побудовано цільові функції, обрано змінні проєктування, сформульовано систему обмежень). Подано комбіновану методику оптимізації на основі суміщення методів ЛПτ-пошуку та звуження околів, що дає змогу спростити процес проєктування та уникнути недоліків цих методів. Надано реалізацію методики у вигляді комплексного алгоритму, який реалізовано у програмному середовищі Delphi. У результаті числових експериментів знайдені менші значення маси та габаритів коробок передач відносно прототипів. Для наукових працівників, інженерів, аспірантів та студентів.
Варіаційне числення. Рівняння математичної фізики
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Коноваленко, Ольга Євгенівна; Брусенцев, Віталій Олександрович; Зінченко, Олена Іванівна; Бондаренко, Олексій Вікторович
Вивчення варіаційного числення і рівнянь математичної фізики грає важливу роль в підготовці фахівців з механіко-математичним і інженерним механічним напрямками. Воно дозволяє майбутнім фахівцям не лише отримати глибокі знання, але і виробляє у них необхідні навички для вирішення складних природничонаукових і технічних завдань, в яких потрібно побудова математичних моделей різних практичних завдань, вибір оптимальних параметрів побудованих різноманітних механічних систем. Дисципліна розвиває здібності до наукових узагальнень і виведень, розвиває математичну інтуїцію, виховує математичну культуру. Сучасному механіку-досліднику часто приходиться мати справу з задачами, що потребують від нього гарної математичної підготовки і твердих навичок у застосуванні різноманітних математичних методів.Тому у методичному плані дисципліна спирається на знання і уміння, отримані при вивченні курсів математичного аналізу, диференціальних і різницевих рівнянь, інформатики і програмування. Розширення математичного кругозору фахівців в галузі механіки чимало сприяє новим досягненням техніки. Одними з найбільш важливих додаткових розділів класичного математичного аналізу є варіаційне числення та рівняння математичної фізики. При очній формі вивчення дисципліни для закріплення лекційного матеріалу і придбання навичок самостійного вирішення завдань варіаційного числення і рівнянь математичної фізики студенти виконують нижче наведені розрахункові роботи. На початку кожного розділу даного посібника наводяться короткі теоретичні відомості та питання, призначені для домашнього опрацювання, а також розбір типового прикладу по темі розрахункової роботи. Все це покликане забезпечити хороший рівень вивчення матеріалу. Особлива увага приділяється застосуванню програмного забезпечення, що дозволяє в рамках кожного завдання розглянути різні типи рішень і способи їх отримання. Докладний список використаних джерел містить обсяг літератури, потрібний для засвоєння теоретичного матеріалу і цілком достатній для відшукання великого числа розібраних прикладів, вивчення яких також полегшить задачу засвоєння навчального матеріалу і рішення розрахункових завдань, наведених у посібнику. Набір отриманих знань і умінь, що складається в розумінні системи інструментів математичного моделювання, дисципліна забезпечує необхідний фундамент для вивчення таких дисциплін як, "Дослідження операцій", "Імітаційне моделювання", "Обʼєктно-орієнтованний аналіз і програмування". Даний методичний посібник може бути також корисним при дстанційному навчанні і для самопідготовки.
Оптимальне проектування циліндричних зубчастих передач з опукло-увігнутим контактом: цільова функція та змінні проектування
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Устиненко, Олександр Віталійович; Левін, Нікіта Олександрович; Бондаренко, Олексій Вікторович; Бошанскі, Мірослав; Протасов, Роман Васильович; Андрієнко, Сергій Володимирович; Матюшенко, Микола Васильович
Зниження маси та габаритів зубчастих передач є актуальною задачею сучасного машинобудування. Одним із перспективних шляхів її розв'язання є застосування зачеплення з опукло-увігнутим контактом зубців. Тому дослідження присвячено розробці методів оптимального проектування циліндричних зубчастих передач з опукло-увігнутим контактом робочих поверхонь. Критерії оптимальності: мінімальні контактні напруження та (або) мінімальні відносні швидкості ковзання з урахуванням конструктивних, геометричних та технологічних обмежень. У якості об'єкта дослідження обрано С – С зачеплення, воно запропоновано словацькими вченими М. Бошанскі та М. Верешем. Побудовано цільову функцію для випадку мінімізації контактних напружень. Критерій оптимальності сформульовано так: контактні напруження σ H у зачепленні повинні приймати мінімально можливе значення при виконанні усіх обмежень. Також побудовано цільову функцію для випадка мінімізації відносних швидкостей ковзання профілів. Критерій оптимальності сформульовано так: відносні швидкості ковзання профілів λ у крайніх точках зачеплення повинні приймати мінімально можливе значення при виконанні усіх обмежень. Визначені змінні проектування: кут зачеплення в полюсі α С , радіус кривизни верхньої частини лінії зачеплення r kh , радіус кривизни нижньої частини лінії зачеплення r kd . Обрано метод розв'язання задачі оптимального проектування. З усього різноманіття було обрано метод зондування простору параметрів проектування. У якості пробних точок використовуються точки ЛПτ-послідовності. Метод дає змогу оперувати значною кількістю параметрів – до 51, забезпечує достатньо велику кількість рівномірно-розподілених пробних точок – до 2 20 . У подальших дослідженнях планується сформувати систему обмежень на змінні проектування, розробити методики та алгоритми розв’язання задачі, а також провести тестові та перевірочні розрахунки з метою підтвердження та оцінки отриманих теоретичних результатів.
До питання оптимального проектування циліндричних зубчастих передач з опукло-увігнутим контактом
(ТОВ "Планета-Прінт", 2021) Левін, Нікіта Олександрович; Устиненко, Олександр Віталійович; Протасов, Роман Васильович; Бондаренко, Олексій Вікторович
Постановка задачі пошуку раціональних параметрів зубчастих зачеплень трансмісій колісних машин
(ТОВ "Планета-Прінт", 2021) Бондаренко, Олексій Вікторович; Устиненко, Олександр Віталійович; Протасов, Роман Васильович; Сєриков, Володимир Іванович
Математична модель та алгоритм оптимізації за масою трансмісії гусеничного транспортера-тягача МТ-ЛБ
(ОЛДІ-ПЛЮС, 2020) Андрієнко, Сергій Володимирович; Устиненко, Олександр Віталійович; Бондаренко, Олексій Вікторович; Клочков, Ілля Євгенович
Розв’язання задачі оптимізації трансмісії легкого багатоцільового гусеничного транспортера-тягача МТ-ЛБ є перспективним напрямком досліджень, тому що дає змогу поліпшити масові характеристики машини, забезпечити навантажувальну здатність та довговічність трансмісії при модернізації. Побудовано математичну модель оптимізації трансмісії за масою, а саме: побудовано цільову функцію оптимізації трансмісії за масою, яка досить коректно враховує основні показники трансмісії; визначені змінні проектування, у якості яких обрані основні геометричні параметри зачеплень: модулі та числа зубців; сформовано систему обмежень на змінні проектування та запропоновано методику динамічного змінення обмежень на числа зубців коробки передач. Запропоновано послідовність перевірки обмежень, яка дозволить зменшити обсяг та час розрахунків для знаходження найкращого рішення. Розв'язання виконується на основі зондування простору параметрів, де у якості пробних точок в одиничному багатомірному кубі використовуються точки ЛПτ-послідовності. Також було розроблено прикладну методику та докладний алгоритм оптимального проектування трансмісії. Вони враховують конструктивні, технічні та технологічні особливості останньої, а також дають змогу підвищити точність розрахунків за рахунок керуванням похибками обчислень передавальних відношень та рівності міжосьових відстаней зачеплень коробки передач та додаткового редуктора трансмісії. Алгоритм має такі етапи: ввід вхідних даних; генерування зовнішньої ЛПτ-послідовності; перевірка відповідних обмежень; перевірка обмеження на міжосьові відстані; розрахунок для пробної точки передавальних відношень коробки передач; визначення граничних чисел зубців; генерування внутрішньої ЛПτ-послідовності; перевірка відповідних обмежень; пошук найкращого варіанта; збільшення точності розрахунків; уточнення параметрів; додаткові перевірочні розрахунки.
Аналіз міцності та жорсткості елементів конструкції пішохідного мосту
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Голтвяниця, Олексій Сергійович; Бондаренко, Олексій Вікторович; Устиненко, Олександр Віталійович; Протасов, Роман Васильович
Методичні вказівки до виконання практичних занять з дисципліни "Числові методи"
(2021) Устиненко, Олександр Віталійович; Бондаренко, Олексій Вікторович; Зарубіна, Алла Олександрівна; Гречка, Ірина Павлівна; Сєриков, Володимир Іванович
Повсюдне використання комп’ютерів вимагає від сучасного інженера оволодіння навичками використання обчислювальної техніки. Однією з дисциплін, безпосередньо пов’язаною із застосуванням комп’ютерів, є обчислювальна математика. Вона вивчає методи побудови і дослідження числових методів розв’язання математичних задач, які моделюють різні процеси. Для студентів технічних спеціальностей головним завданням є розуміння основних ідей методів, особливостей і областей застосування, а не їх розробка і докладне дослідження. В цьому немає особливої необхідності для інженера, що використовує числові методи як готовий інструмент у своїй практичній роботі. У процесі виконання практичних завдань студенти освоюють методику застосування сучасних числових методів при розв’язання різних інженерних задач. При цьому віддається перевага тим методам, які дозволяють найбільш просто виконувати їх комп’ютерну реалізацію. Наприклад, при розв’язанні нелінійних рівнянь перевага віддається методам дихотомії і хорд, які, незважаючи на трудомісткі обчислення і відносно велике число ітерацій, не вимагають ручного дослідження збіжності розв’язку. На практичних заняттях студенти спочатку розробляють алгоритми програм, а після цього виконують їх програмну реалізацію на персональних комп’ютерах. Програми реалізації числових методів розробляються залежно від уподобань студента на мовах Turbo Pascal 7.0, Free Pascal, Pascal ABS або C++. У процесі виконання завдань особлива увага приділяється отриманню розв’язку із заданою точністю, а також порівняно швидкості збіжності різних методів, призначених для розв’язання одного класу задач.
Приклад багатокритеріальної оптимізації двоступінчастого редуктора за допомогою модифікованого еволюційного алгоритму
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Бондаренко, Олексій Вікторович; Устиненко, Олександр Віталійович; Клочков, Ілля Євгенович; Сєриков, Володимир Іванович; Воронцов, Борис Сергійович; Кириченко, Ірина Олексіївна
Робота присвячена розв’язанню задачі вибору оптимальних геометричних параметрів зачеплень двоступеневого циліндричного редуктора у випадку багатьох критеріїв при використанні модифікованого еволюційного алгоритму (ЕА). Розглядається актуальність задачі, записано параметри проектування, цільові функції, обмеження на параметри проектування. Виходячи з окресленої постановки задачі, було запропоновано модифікований ЕА. Для створення початкових тестових точок було запропоновано використовувати LP-τ послідовність, це дає змогу зменшити початкову популяцію точок і наблизити ЕА до справді «випадкового» процесу. Розглянута схема запропонованого алгоритму, яка дає уявлення про послідовність операцій, які проводяться з популяціями тестових точок на кожному етапі еволюційного процесу. Пропонується підхід, який дає змогу перейти від багатьох критеріїв до одного шляхом введення конструктором шкали важливості та присвоєння важливості кожного з критеріїв, пошуку зміщення розв’язання для кожної пробної точки відносно бажаного, яке пропонується використовувати як об'єднуючий критерій. Наведено розв’язання конкретної задачі вибору оптимальних параметрів для редуктора. Для наданої задачі визначаються вхідні дані, числові та функціональні обмеження, формуються цільові функції. Результати розв’язання показані у кількох форматах презентації: табличному та графічному, що дає змогу якісно інтерпретувати та аналізувати результати. Зроблено висновки щодо тестування запропонованого алгоритму для розв’язання конкретної задачі оптимізації конструкції. Запропоновано подальші шляхи вдосконалення цієї методології.