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 14

Комп'ютерне моделювання динамічних процесів і станів в елементах бойових машин
(Національна академія Національної гвардії України, 2019) Ткачук, Микола Анатолійович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Миколайович; Васильєв, Антон Юрійович; Прокопенко, Микола Вікторович; Сєриков, Володимир Іванович; Рікунов, Олег Миколайович
Розрахунково-експериментальне дослідження контактної взаємодії елементів універсально-збірних пристосувань
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Бондаренко, Марина Олександрівна; Саверська, Марія Сергіївна; Ткачук, Микола Анатолійович; Тесля, Дмитро Олександрович
У виробництві широке застосування мають універсальні збірні пристосування. Ці пристосування визначають продуктивність та якість технологічних операцій на металорізальних верстатах. Для забезпечення міцності та жорсткості таких пристосувань здійснені чисельні та експериментальні дослідження складань із комплекту універсальних збірних пристосувань. Для моделювання мікромеханічних властивостей шару шорсткості між контактними елементами розміщені пружні прокладки. У ході досліджень установлені закономірності деформування пристосувань з урахуванням контактної взаємодії із базовими плитами. Для визначення розподілу контактного тиску застосовано чутливі до тиску плівки. Визначено умови, за яких здійснюється зміна умов деформування збірних пристосувань. Також визначено умови сполучення елементів пристосувань із базовою плитою.
Контактна взаємодія елементів прес-форм та проектно-технологічне забезпечення їх технічних характеристик
(НТУ "ХПІ", 2019) Ткачук, Микола Анатолійович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Миколайович; Зарубіна, Алла Олександрівна; Саверська, Марія Сергіївна; Мухін, Дмитро Сергійович; Куценко, Сергій Володимирович
Для аналізу функціональних властивостей прес-форм необхідно визначати напружено-деформований стан їхніх елементів. Це пояснюється тим, що прес-форми є сукупністю багатьох деталей, які перебувають одна із одною у контактній та силовій взаємодії. Для цього розроблена математична модель напружено-деформованого стану елементів прес-форм. Ця модель ураховує дію зусиль запирання прес-форм та дію внутрішнього тиску робочого матеріалу, який перебуває у рідкому стані, на поверхню напівматриць. Крім того, на поверхні деталей, які перебувають у сполученні, діють умови контактної взаємодії. Ця математична модель реалізована у вигляді сукупності параметричних моделей та програмних модулів. Із використанням цих засобів визначені характерні особливості поведінки прес-форм при здійсненні технологічних операцій пресування деталей із пластмас. Визначені особливості деформування основних деталей, які забезпечують міцність, жорсткість, точність роботи та якість деталей, що виготовляються на цих прес-формах. Здійснено аналіз одержаних результатів. Сформовані відповідні рекомендації.
Забезпечення міцності тонкостінних конструкцій із підвищеними технічними характеристиками
(НТУ "ХПІ", 2019) Ткачук, Микола Анатолійович; Шейченко, Роман Ігорович; Бондаренко, Марина Олександрівна; Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Танченко, Андрій Юрійович; Шеманська, Вікторія Вікторівна; Хлань, Олександр Володимирович; Шуть, Олександр Юрійович; Малакей, Андрій Миколайович
Робота присвячена удосконаленню методів і моделей для проектного забезпечення міцності тонкостінних машинобудівних конструкцій при дії комплексу експлуатаційних навантажень. Обґрунтування раціональних параметрів і конструктивних рішень для тонкостінних машинобудівних конструкцій здійснюється за критеріями мінімізації маси, зниження напружень, підвищення терміну експлуатації. Ураховуються апроксимації залежностей критеріальних величин, що поступово локалізуються, від варійованих параметрів. Узагальненими параметрами виступають структура, проектно-технологічні рішення для тонкостінних машинобудівних конструкцій, конструктивні параметри і експлуатаційні режими. При цьому забезпечується розв'язання задач одиничного аналізу, багатоваріантних досліджень, а також обґрунтування раціональних проектно-технологічних рішень. На розвиток відомих підходів розглянуті наступні узагальнення: уніфікація, доцільність, ефективність, ідентифікація навантажень, прогнозування, відлаштування. Здійснена алгоритмізація запропонованих методів розрахунку напружено-деформованого стану тонкостінних машинобудівних конструкцій на основі поєднання переваг універсальних і спеціальних систем. Проведено розв'язання низки прикладних задач. Обґрунтовано раціональні проектні параметри інноваційних тонкостінних машинобудівних конструкцій. Представлено результати експериментальних досліджень інноваційних вагону-цистерни, вагону-платформи і крана-перевантажувача, які спроектовано і виготовлено на основі впровадження рекомендацій за підсумками досліджень.
Новий підхід до проектування інноваційних тонкостінних конструкцій
(НТУ "ХПІ", 2019) Ткачук, Микола Анатолійович; Бондаренко, Марина Олександрівна; Шейченко, Роман Ігорович; Шуть, Олександр Юрійович; Лісовол, Яна Миколаївна; Заворотній, Антон Валерійович; Набоков, Анатолій Володимирович
Для визначення раціональних технічних рішень для інноваційних виробів, у складі яких є тонкостінні машинобудівні конструкції, запропоновано постадійний процес. Цей процес передбачає визначення структури і параметрів тонкостінних машинобудівних конструкцій, які задовольняють традиційним критеріям та обмеженням. Надалі здійснюється варіативний аналіз та будується функція відгуку, яка характеризує залежність техніко-економічних показників від варіювання певної групи параметрів. Після цього проектні параметри обираються із умови незначної зміни техніко-економічних показників при варіюванні проектних та економічних умов. Завдяки такій процедурі визначається технічне рішення та проектні параметри, які забезпечують задовільні техніко-економічні показники для визначеної області варіювання усіх обставин життєвого циклу виробу.
Контактна взаємодія складнопрофільних тіл за наявності між ними проміжних шарів із нелінійними властивостями
(НТУ "ХПІ", 2019) Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Скріпченко, Наталія Борисівна; Ткачук, Микола Анатолійович; Кротенко, Галина Анатоліївна; Саверська, Марія Сергіївна
У роботі описані методи аналізу контактної взаємодії складнопрофільних тіл за наявності між ними проміжних шарів із нелінійними властивостями. Ці задачі зводяться до фізично та структурно нелінійних задач. Описано моделі, які базуються на варіаційних формулюваннях типу принципу Калькера. Дискретизація здійснена методом граничних елементів, також описані чисельні методи розв'язання системи нелінійних розв'язувальних рівнянь та нерівностей. Вони базуються на методах типу Ньютона-Рафсона або на розвитку методів мінімізації опуклих функціоналів на множині, яка задана системою нерівностей. Крім того, розроблені методи зведення фізично та структурно нелінійних задач до послідовності структурно нелінійних, проте фізично лінійних задач. Це – метод додаткових зазорів та метод змінних параметрів податливості. Описане розв'язання низки тестових задач. Це продемонструвало сходимість та точність отримуваних розв'язків задач. Також описано розв'язання серії прикладних задач. Здійснено аналіз закономірностей зміни розподілів контактного тиску у спряженні складнопрофільних тіл при варіюванні геометричних параметрів та фізико-механічних властивостей матеріалів проміжних шарів. Крім того, запропоновані нові характеристики для опису балансу переміщень у зоні контактної взаємодії складнопрофільних тіл.
Експериментальне дослідження контактної взаємодії кулькового поршня радіальної гідропередачі з профільованою біговою доріжкою
(НТУ "ХПІ", 2019) Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Анатолійович; Хлань, Олександр Володимирович; Саверська, Марія Сергіївна; Ткачук, Ганна Володимирівна
Експериментальні дослідження взаємодії кулькового поршня радіальної гідропередачі із біговою доріжкою здійснювалися з використанням методу контактних відбитків, орієнтованого на технологію із застосуванням чутливих до контактного тиску плівок. Результати дослідження контактної взаємодії кулькового поршня радіальної гідрооб'ємної передачі із її статорним кільцем (із біговою доріжкою складного поперечного профілю) однозначно свідчать про справедливість чисельно визначених тенденцій зміни картини розподілу контактного тиску при варіюванні форми бігової доріжки та властивостей проміжного шару. При цьому прослідковується збіжність як форми областей контакту та розподілів контактного тиску, так і характеру їх збурення при зміні тих чи інших чинників. При зміні радіуса поперечного перерізу бігової доріжки від значення, меншого за радіус поршня, до більшого відбувається поступовий перехід від двох краплевидних контактних плям до однієї гантелевидної, а надалі – до еліпсовидної. Контактний тиск при цьому змінює свій розподіл, знижуючи максимум на периферії та поступово змінюючи розташування максимуму на центральне. При цьому у геометричному центрі можливого контакту спочатку (зі зростанням критичної сили) контактний тиск нульовий, потім зростає, набуваючи локального мінімуму, а врешті – глобального максимуму (за певних параметрів геометричної форми та рівня навантаження).
Контактна взаємодія елементів штампового оснащення
(НТУ "ХПІ", 2018) Ткачук, Микола Анатолійович; Іщенко, Ольга Анатоліївна; Дьоміна, Наталя Анатоліївна; Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Шеманська, Вікторія Вікторівна; Васильченко, Дар'я Романівна
Робота спрямована на розв'язання актуальної та важливої для машинобудування, зокрема, стосовно процесів та машин обробки тиском, науково-технічної задачі забезпечення характеристик розділових штампів на основі дослідження міцності та жорсткості їхніх елементів на етапі проектування. Для дослідження напружено-деформованого стану елементів штампового оснащення розроблена комплексна математична модель, яка, на відміну від відомих, дає можливість враховувати множинну контактну взаємодію елементів досліджуваних технологічних систем. Крім того, у цю модель інтегрована технологія параметричного моделювання, що дає можливість розв'язувати задачі синтезу на основі більш достовірних нелінійних задач аналізу. Запропоновано підхід із застосуванням поповнюваної бази даних розрахунків напружено-деформованого стану елементів штампової оснастки для обґрунтування їхніх проектно-технологічних рішень. На відміну від спрощених розрахункових моделей або прямого багаторазового розв'язання задач у повній постановці, пропонований підхід забезпечує і точність, і оперативність розв'язання даних задач. Установлено, що при багатоконтактному сполученні набору елементів штампів, що є багатошаровою конструкцією, зони контактної взаємодії і розподілу контактного тиску практично не змінюються при збільшенні сил штампування, а розподіли і максимальні значення контактного тиску практично лінійно залежать від діючих сил штампування. За результатами чисельних досліджень напружено-деформованого стану елементів розділових штампів установлені уточнені залежності їхніх міцнісних і жорсткісних характеристик від проектно-технологічних параметрів.
Контактное взаимодействие элементов машин с нелинейно упругим промежуточным слоем
(НТУ "ХПІ", 2018) Ткачук, Николай Николаевич; Львов, Геннадий Иванович; Грабовский, Андрей Владимирович; Скрипченко, Наталья Борисовна
В 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.
Расчетно-экспериментальное исследование элементов механических систем
(НТУ "ХПИ", 2018) Ткачук, Николай Николаевич; Скрипченко, Наталья Борисовна; Грабовский, Андрей Владимирович; Саверская, Мария Сергеевна; Ткачук, Николай Анатольевич; Зарубина, Алла Александровна; Сериков, Владимир Иванович; Мерецкая, Каролина Александровна
Для определения напряженно-деформированного состояния элементов механических систем необходимо применять верифицированные численные модели. Для определения параметров этих моделей необходимо осуществлять экспериментальные исследования. При этом нужно определить степень несоответствия результатов численных и экспериментальных исследований. В статье предлагается соответствующий критерий несоответствия. Он определен на дискретном множестве точек. Иллюстративными примерами являются численные исследования методом конечных элементов, с одной стороны, и экспериментальные методом голографической интерферометрии, – с другой. Приведены результаты исследований универсально-сборных приспособлений, пресс-форм, приспособлений для сварочных работ. Определены типы конечных элементов для моделирования напряженно-деформированного состояния перфорированных пластин. Уточнены граничные условия в зоне сопряжения элементов станочных приспособлений и пресс-форм. Также выявлены временные распределения усилий на станочные приспособления и штампы.