Кафедра "Теоретична механіка та опір матеріалів"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/1121

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/teormeh

Кафедра "Теоретична механіка та опір матеріалів" була утворена у грудні 2021 року шляхом об’єднання кафедр "Теоретична механіка" та "Механіка суцільних середовищ та опір матеріалів" (НАКАЗ № 552 ОД від 26.11.2021 року).

Кафедра "Теоретична механіка" була створена ще у 1925 році в Харківському технологічному інституті, а її першим завідувачем став професор Іван Бабаков, відомий вчений у галузі теорії коливань. Теоретичну механіку в Харківському практичному технологічному інституті (нині Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут") викладали ще з 1887 року всесвітньо відомі вчені академік Ляпунов Олександр Михайлович (1887-1893) і академік Стеклов Володимир Андрійович (1893-1903). Кафедра «Опір матеріалів» – первісна назва кафедри "Механіка суцільних середовищ та опір матеріалів", пройшла еволюцію досліджень від експериментальної та будівельної до обчислювальної та комп’ютерної механіки.

Новостворена кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту комп'ютерного моделювання, прикладної фізики та математики Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 2 доктора технічних наук, 8 кандидатів технічних наук; 1 співробітник має звання професора, 8 – доцента.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 21

Features of deforming of composite inductors during electromagnetic processing of materials
(Одеський національний морський університет, 2023) Lavinsky, D. V.; Anischenko, G. O.; Konokhov, V. I.
The article proposes an effective method of analyzing the elastic-plastic deformation of composite structures under the influence of an electromagnetic field. The general mathematical formulation of the coupled problem of the deformation of conductive bodies in the presence of an electromagnetic field is considered. To construct a numerical solution method, the initial problem is reduced to finding the minimum of the total energy of the system. The finite element method is used as a numerical solution method. The proposed method is applied to the analysis of the deformation of the "inductor-workpiece" system of the technological operation of magnetic pulse processing of metals. Conclusions. Some results are presented that allow making certain recommendations regarding the design and application of technological operations of a similar class.
Чисельні дослідження термодеформування електроприводних тіл при дії електромагнітного поля
(ООО "Логика+", 2020) Лавінський, Денис Володимирович; Морачковський, Олег Костянтинович; Конкін, Валерій Миколайович; Конкін, Станіслав Валерійович
В роботі наведено варіаційну постановку задачі аналізу розповсюдження електромагнітного поля, нестаціонарного температурного поля та нелінійного деформування систем електропровідних тіл. Аналіз розповсюдження електромагнітного поля зводиться до відшукування просторово-часового розподілення векторного магнітного та скалярного електричного потенціалів. В якості чисельного метода розв’язання використовується метод скінчених елементів. Одержані у загальному вигляді системи алгебраїчних рівнянь для визначення вузлових значень векторного магнітного потенціалу, температури та переміщень.
Розрахунки термодеформування систем електропривідних тіл під дією електромагнітного поля
(Видавничий дім "Гельветика", 2020) Лавінський, Денис Володимирович; Морачковський, Олег Костянтинович
Роботу присвячено питанням розрахункового аналізу деформування систем електропровідних тіл за дії електромагнітного поля. Дія електромагнітного поля проявляється в разі впливу на електропровідні тіла, у виникненні розподілених електромагнітних сил та розподілених джерел тепловиділення. Силова дія електромагнітного поля використовується у класі технологічних операцій – магнітно-імпульсній обробці матеріалів. Розробка та вдосконалення технологій магнітно-імпульсної обробки потребують проведення комплексних розрахункових досліджень, зокрема й спрямованих на оцінювання конструкційної міцності складових елементів. У роботі використовується метод розрахункового аналізу, який спирається на схеми методу скінчених елементів. Запропонований розрахунковий метод застосовано до аналізу розповсюдження електромагнітного та температурного поля, термодеформування прес-форми для гібридного (ізостатичного й електромагнітного) пресування порошків високоміцних сполук. Створено розрахункову схему, яка містить усі основні елементи прес-форми, а також зовнішній багатовитковий спіральний індуктор. Для врахування контактної взаємодії елементів прес-форми застосовується спосіб введення контактних шарів, які дискретизуються за допомогою відповідних спеціальних скінчених елементів. Одержано просторово-часові розподіли основних характеристик електромагнітного поля в елементах прес-форми. Характер розподілу електромагнітного поля під час імпульсу дозволяє застосовувати для аналізу термодеформування квазістаціонарний підхід відповідно до часового максимуму поля. Розв’язано також задачу нестаціонарного розповсюдження температурного поля завдяки ефектам тепловиділення. Аналіз термодеформування дозволив з’ясувати найбільш навантажені елементи прес-форми, порівняння з результатами розрахунків для випадку ізостатичного пресування дозволяє стверджувати, що в разі гібридної схеми навантаження прес-форми знижується, що дозволяє збільшувати тиски пресування. Одержані результати розрахунків дозволять сформулювати конкретні рекомендації щодо вибору раціональних конструкційних і експлуатаційних параметрів технологічної операції. Використані методи, підходи та розрахункова схема можуть застосовуватись до подібних технічних та технологічних систем зі спіральними багатовитковими індукторами.
Computational analysis method of the electromagnetic field propagation and deformation of conductive bodies
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Lavinsky, D. V.; Zaitsev, Yu. I.
The electromagnetic field is an integral attribute of the operation of many technical and technological systems. The action of an electromagnetic field leads to deformation, a change in temperature, a change in the physical properties of the materials. Problem. High-intensity electromagnetic fields can cause such a strong deformation of conductive bodies that it can lead to irreversible shape change or destruction. This fact is used in a class of technological operations: electromagnetic forming. Here, both the workpiece and the equipment are subjected to intense force action. As a result, equipment elements may become inoperable. Goal. Creation of a computational analysis method of the electromagnetic field propagation in systems of conductive bodies and subsequent analysis of deformation. Application of this method to the study of processes in electromagnetic forming systems in order to determine rational operational parameters that provide the result of a technological operation. Methodology. A variational formulation of the problems of an electromagnetic field propagation and deformation of conductive bodies systems is used. Numerical modeling and analysis are performed using the finite element method. Results. In a general form, a system of resolving equations for the values of the vector magnetic potential and displacements is obtained. The influence of the electromagnetic field is taken into account by introducing electromagnetic forces. The results of calculations for a technological system designed for electromagnetic forming of curved thinwalled workpieces are presented. Originality. For the first time, a method of computational analysis is presented, which involves modeling within the framework of one design scheme both the process of electromagnetic field propagation and the process of deformation. Practical significance. The proposed method of computational analysis can be used for various technological systems of electromagnetic forming in order to determine the rational parameters that ensure both the operability of the equipment and the purpose of the technological operation - the necessary shaping of the workpiece.
Non-stationary phenomena in technological systems of electromagnetic processing of materials
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Anischenko, Galyna Ottivna; Lavinsky, D. V.
A large number of technical and technological facilities work under the action of electromagnetic fields. In electroconductive bodies have significant largest electromagnetic forces that can cause movement or deformation of structural elements. The creation of effective methods of analysis of the distribution of the electromagnetic field and coupled nonstationary deformation of structural elements is topical at present time. The article contains a mathematical formulation of the problem of nonstationary deformation of structural elements under the action of electromagnetic fields. Coupling of electromagnetic field and mechanical field is carried out with the help of local electromagnetic forces. Further made the transition to a variational formulation on the basis of the task of finding the minimum of the total energy of the system, which includes the energy of the electromagnetic field. For the numerical solution the finite element method is used. Nodal unknowns in this case are the magnetic vector potential and displacements. The proposed method is applied to non-stationary deformation of the "inductor-billet" technological operation of magnetic-pulse processing of metals. Some results of the deformation are presented.
Розрахункове оцінювання пружно-пластичного деформування систем тіл при дії електромагнітного поля
(Вінницький національний аграрний університет, 2018) Лавінський, Денис Володимирович; Морачковський, Олег Костянтинович
Статтю присвячено розрахунками електромагнітних полів (ЕМП) і напружено-деформованого стану (НДС) складених конструкцій з урахуванням контактної взаємодії. Велика кількість технічних і технологічних пристроїв працюють під дією ЕМП. У деяких випадках силова дія електромагнітного поля є настільки значимою, що вона може викликати незворотне деформування або руйнування елементів. Магнітно-імпульсна обробка матеріалів (МІОМ) є одним з найбільш яскравих прикладів силового дії ЕМП. Ефективність технологічної операції МІОМ визначається, з одного боку, працездатністю індуктора, а з іншого боку – виникненням в заготовці непружних деформацій. Розрахункові оцінки характеристик індуктора і процесу непружного деформування заготовки можуть бути виконані на основі розподілу характеристик НДС. Дана робота ілюструє реалізацію таких оцінок для одного класу технологічних систем, що складаються з складеного багатовиткового індуктора з допоміжним екраном, який розглядається разом із заготовкою, яка має вм'ятину. Завдання було вирішене за допомогою чисельного методу, заснованого на методі скінченних елементів (МСЕ). Особливості контактного взаємодії були враховані шляхом введення шарів контактних елементів. Розподіл компонентів НДС отримано з урахуванням розподілу EMП в квазістаціонарному наближенні для часового максимуму. Визначено раціональні значення деяких конструктивних і експлуатаційних характеристик технологічної системи.
Деформування складених індукторів із допоміжним екраном при магнітно-імпульсній обробці
(Вінницький національний аграрний університет, 2017) Морачковський, Олег Костянтинович; Лавінський, Денис Володимирович
У статті розглядається пружно-пластичне деформування складеного індуктора із допоміжним екраном та заготовки при магнітно-імпульсній обробці. Наведені умови контактної взаємодії. В якості чисельного методу розв'язання використовується метод скінчених елементів. Контактна взаємодія моделюється шляхом введення спеціальних шарів контактних елементів. Одержані просторово-часові розподіли характеристик електромагнітного поля та процесу деформування. Представлені деякі результати, які дозволяють робити певні рекомендації щодо проектування та застосування технологічних операцій подібного класу.
Контактне деформування складеного індуктора із допоміжним екраном при дії електромагнітного поля
(НТУ "ХПІ", 2017) Альтенбах, Хольм; Лавінський, Денис Володимирович; Науменко, Костянтин
У статті обговорюються питання розрахунків напружено деформованого стану складеного багатовиткового індуктора із допоміжним екраном, який призначено для притягнення тонкостінних заготовок за умов технологічних операцій МІОМ. Для розв’язання використовується чисельний метод, що засновано на методі скінчених елементів. Для врахування контактної взаємодії використано спосіб введення шарів контактних елементів. За результатами аналізу визначені раціональні значення деяких конструкційних параметрів.
Деформування складеного індуктора із допоміжним екраном разом із заготовкою
(Одеський національний політехнічний університет, 2018) Лавінський, Денис Володимирович; Морачковський, Олег Костянтинович
У статті розглянуто деформування складеного багатовиткового індуктора із допоміжним екраном та заготовки в рамках технологічної операції магнітно-імпульсної обробки матеріалів. Задача розв'язувалась за допомогою чисельного методу, що базується на методі скінчених елементів. Віднайдено розподіл електромагнітного поля та проаналізовано пружно-пластичне деформування індуктора та заготовки.
Контактне деформування складеного індуктора із допоміжним екраном при магнітно-імпульсній обробці
(Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. Петра Василенка, 2017) Лавінський, Денис Володимирович; Лук'янов, Ігор Михайлович
У статті розглядається пружно-пластичне деформування складеного індуктора із допоміжним екраном та заготовки при магнітно-імпульсній обробці. Наведені умови контактної взаємодії. В якості чисельного методу розв’язання використовується метод скінчених елементів. Контактна взаємодія моделюється шляхом введення спеціальних шарів контактних елементів. Одержані просторово-часові розподіли характеристик електромагнітного поля та процесу деформування. Представлені деякі результати, які дозволяють робити певні рекомендації щодо проектування та застосування технологічних операцій подібного класу.