2024 № 2 Динаміка та міцність машин
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/84808
Переглянути
3 результатів
Результати пошуку
Документ Моделювання процесів ударного руйнування пластин з використанням програмного комплексу Peridigm(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Бондарь, Сергій Володимирович; Батюк, О. А.; Бреславський, Дмитро ВасильовичУ статті розглянуто підхід до чисельного моделювання ударного непружного навантаження твердих тіл. Обговорюється використання різних чисельних підходів до опису ударного деформування твердих деформованих тіл, порівнюються застосування методу скінченних елементів та методів перидинамічного аналізу. До проведення моделювання застовано основні теоретичні положення перидинаміки. Для розрахункового оцінювання процесів ударної взаємодії та руйнування застосовано програмний комплекс Peridigm. Розглянуто основні співідношення методу розрахунку. Для аналізу процесів руйнування використано модель матеріалу, основану на описі в’язів. Обговорюється реалізація розгортання обчислювальних проєктів з застосуванням контейнерів Docker. Аналізується програмна реалізація проєкту за допомогою модулів програмного комплексу Peridigm, розглянуто діаграми класів, послідовності, компонентів та активності, що призначені для опису властивостей проєктів. Обговорюються технічні можливості виконання чисельного аналізу різних механічних процесів з використанням різних, в тому числі користувацьких, програмних модулів для завдання визначальних рівнянь, обчислювальних процедур, введення-виведення та управління даними. Проаналізовано послідовність проведення розрахунків з використанням розробленого обчислювального проєкту. На прикладі задачі ударного пробиття сталевої пластини сферичним ударником, що рухається з різними швидкостями, продемонстровано можливості чисельного аналізу деформування та руйнування елементів конструкцій з визначенням форм отриманих макроскопічних дефектів. Для заданого прикладу проаналізовано різні швидкісні режими навантаження. Встановлено діапазони швидкості, при яких виникають незворотні пластичні деформації, починається руйнування, реалізується часткове або повне пробиття пластини.Документ Скінченноелементне програмне забезпечення для розв'язання тривимірних задач з використанням хмарних технологій(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Бреславський, Дмитро Васильович; Бородін, Марія Анатоліївна; Татарінова, Оксана Андріївна; Сенько, Альона ВолодимирівнаОсновні співвідношення методу скінченних елементів, представлені у статті у загальному тривимірному формулюванні. застосовано для побудови програмного засобу, призначеного для розрахункового аналізу напружено-деформованого стану з використанням хмарних ресурсів у випадку великих обсягів даних. Наведено математичну постановку задачі. Описано основні залежності, що застосовуються для побудови скінченноелементних співвідношень елементу у формі чотирьохвузлового тетраедру. Використано лінійні функції форми. Система лінійних алгебраїчних рівнянь розв’язується методом спряжених градієнтів. Обговорюється структура додаткових програм, призначених для пре- та постпроцесорної обробки даних. Наведено приклади роботи даних програм, що демонструють можливості аналізу скінченноелементних моделей, їхніх окремих фрагментів та розподілу компонентів напружено-деформованого стану за об’ємом елементу конструкції, що аналізується. Обговорюються результати верифікаційних досліджень, які показали задовільну достовірність даних, що отримуються при розв’язанні пружних задач. Описано запропонований для застосування хмарних ресурсів підхід з використанням технологій Terraform та Kubernetes, який дозволяє виконувати чисельне моделюванні за допомогою розробленого програмного засобу. Виконано порівняння характеристик обчислювальних процесів з використанням програми для окремого персонального комп'ютера та розрахунку у хмарі.Документ Моделювання процесів накопичення пошкоджень при плоскому напруженому стані(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Бреславський, Дмитро Васильович; Грошевий, Михайло Олександрович; Хорошун, Андрій Сергійович; Татарінова, Оксана АндріївнаЗапропоновано підхід до моделювання процесів накопичення пошкоджень при повзучості, коли напружений стан у конструктивному елементі характеризується наявністю областей з різним рівнем напружень. Внаслідок процесів старіння, оксидації та інших високотемпературних деградаційних процесів у зонах з малими рівнями напружень швидкість накопичення прихованих пошкоджень може збільшуватись, що не відображається у класичних формулюваннях механіки пошкоджуваності. Надано опис еволюційного рівняння для скалярного параметру пошкоджуваності, в якому параметри, що до нього входять, є функціями величин напружень, які при даному часі до припинення прихованого руйнування є руйнівними. Математичну постановку задачі та її скінченноелементне формулювання виконано для випадку плоского напруженого стану. Проведено чисельне моделювання процесів накопичення пошкоджень у пластинах з коловими надрізами, виготовлених з жароміцного сплаву CMSX-4. Порівнюються розподіли параметру пошкоджуваності за пластиною, отримані при використанні класичного рівняння для параметру пошкоджуваності Качанова-Работнова та запропонованого у даній роботі для широкого діапазону напружень. Показано, що врахування іншої, підвищеної швидкості накопичення пошкоджень в областях з малим рівнем напружень в аналізі довготривалої міцності призводить до істотного скорочення часу до завершення прихованого руйнування. Продемонстровано, що у випадку застосування модифікованого еволюційного рівняння зони з високим рівнем пошкоджуваності розповсюджується по всьому об'єму пластини, що може свідчити про подальше швидке руйнування. Запропонований підхід до модифікації еволюційного рівняння для параметру пошкоджуваності можливо використати у разі, коли є інформація щодо реального значення часу до руйнування в експлуатаційних умовах з подальшим виконанням циклу чисельних експериментів для отримання характеристик кривої довготривалої міцності, які будуть закладені у модифіковане еволюційне рівняння.