Вісник № 39
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/33095
Переглянути
Документ Linear vibrations of cylindrical cantilever shells without imperfections(НТУ "ХПІ", 2017) Taherzadeh, Hamed; Avramov, Konstantin VitalievichCylindrical shells are commonly used as elements of rockets, aircrafts and others structures. The natural frequencies and eigenmodes of the linear cantilever cylindrical shells are very important to predict the dynamic behavior of complex engineering structures. The Rayleigh-Ritz method is applied to analyze the eigenfrequencies and the eigenmodes of the cantilever cylindrical shells. The Donnell’s and Sanders-Koiter shell theories with orthogonal polynomials are used to study the shell linear vibrations. The eigenfrequencies and the eigenmodes of the cantilever shell are investigated. The eigenfrequencies, which are obtained by these two theories, are close. The obtained results are compared with the data, obtained by software ANSYS. The properties of the conjugate eigenmodes are analyzed. The results of the analysis are compared with the data of finite element calculations.Документ The nonlinear deformation of the compound structures under electromagnetic forming(НТУ "ХПІ", 2017) Lavinsky, D. V.The paper discusses issues concerning the deformation of a system of conductive bodies under the action of the electromagnetic field. Problem of nonlinear deformation of technological system for electromagnetic forming is considered as a practical application. The problem is solved by the finite element method. Spatial-temporal distributions of the main components of the electromagnetic field are obtained. The ability to review the problem of deformation in the quasi-stationary formulation is justified. The distribution of the main component of the stress-strain state is presented. The influence of the current magnitude at the maximum stresses is evaluated.Документ Rotor heating conditions influence on the thermostructural state and lifetime of the 325 MW steam turbineduring start-ups(НТУ "ХПІ", 2017) Bakhmutska, Ju. O.; Goloshchapov, V. M.; Kochurov, RomanThermal and thermostructural study for the 325 MW steam turbine high pressure cylinder rotor during pre-warming phase and cold start-up has been performed. To determine rotor transient thermal state with highest accuracy, the improved methodology was developed. According the approach, steam characteristics in rotor flow path and end seals regions have been calculated taking into the account leakages through drainages and specificity of turbine heating through exhaust hood. The highest accuracy of the method was provided by realistic prediction of the condensation process on rotor surfaces and simulation of the convection heating conditions taking to the account condensation influence. Based on the study, the front-end seals design changes and pre-warming process modification have been proposed. The thermostructural and lifetime analyses results for the baseline and modified designs have been presented and discussed in the article.Документ Влияние геометрических параметров на НДС соединений с натягом(НТУ "ХПИ", 2017) Виноградский, Дмитрий Георгиевич; Андреев, Арнольд ГеоргиевичВ статье рассматривается влияние геометрических параметров на НДС соединений с натягом применительно к двум случаям: геометрически подобным соединениям с натягом (состояние В), соединениям с натягом при различных толщинах стенок втулок и неизменных параметрах контактной зоны вала и втулки (состояние С). Получены количественные оценки зависимостей эквивалентных напряжений, контактных давлений и суммарных перемещений элементов соединений с натягом от значений коэффициентов подобия K₁ и радиального K₂. Показано, что в состоянии В суммарные перемещения растут, а эквивалентные напряжения и контактные давления падают с увеличением коэффициента K₁. В состоянии С эквивалентные напряжения и суммарные перемещения вала растут, а во втулке убывают при росте контактных давлений с увеличением коэффициента K₂.Документ Динамическая нелинейность ультразвуковой обработки неоднородных и биологических материалов(НТУ "ХПИ", 2017) Исаков, Сергей Николаевич; Марусенко, Светлана ИвановнаВыполнена доработка метода построения амплитудно-частотной характеристики ультразвукового инструмента с использованием аппроксимации нелинейной динамической характеристики в зоне контакта при обработке неоднородных материалов и биоматериалов в режиме UAD. Проведена оценка влияния основных параметров технологического процесса (усилие подачи, рабочая частота колебаний, скорость вращения и пр.) на устойчивость и эффективность рабочих режимов. Приведены графики и диаграммы рабочих процессов в режиме UAD.Документ Динамические процессы в буровом долоте-расширителе для бурения компенсационных скважин(НТУ "ХПИ", 2017) Кузьменко, Дмитрий ИвановичРассматриваются динамические процессы в буровом инструменте. Приведена методика проектирования буровых долот-расширителей для бурения компенсационных скважин. В методике рассмотрено влияние осевой нагрузки на индентор бурового инструмента. Приведены результаты промышленных испытаний долот-расширителей для бурения компенсационных скважин по породам V – ХІІ категории буримости. Приведена методика расчета ожидаемого экономического годового эффекта от использования разработанных долот-расширителей.Документ Динамическое воздействие инструмента на разрушаемую гранулированную среду(НТУ "ХПИ", 2017) Ягудин, Дмитрий СергеевичВ работе проведено численное моделирование разрушение гранулированной среды под действием рабочего инструмента. Задача решалась в трехмерной постановке с использованием бессеточного Лагранжевого решателя SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics). В качестве модели разрушаемой среды применялась модифицированная модель Друкера-Прагера, которая учитывает эффекты, связанные с зернистыми материалами, такими как порошки, почва, песок и др. Рассматривалась работа инструмента при начальной скорости 3 м/с и усилии. приложенном в направлении движения инструмента, равное 100 Н. Анализ показал, что скорость движения инструмента устанавливается на величине 2.25 м/с через 32 мс.Документ Коливання квадратично-нелінійного осцилятора, спричинені імпульсним навантаженням(НТУ "ХПІ", 2017) Ольшанський, Василь Павлович; Ольшанський, Станіслав ВасильовичРозглянуто механічні коливання нелінійного осцилятора, у якого відновлююча сила пропорційна квадрату деформації пружини. Рух спричинений або миттєво прикладеною силою сталої величини або прямокутним силовим імпульсом скінченної тривалості. Побудовано два варіанти аналітичного розв’язку нелінійної задачі Коші для неоднорідного диференціального рівняння другого порядку. В першому переміщення осцилятора у часі виражено через еліптичний косинус Якобі, що дає можливість обчислювати їх за допомогою відомих таблиць. У другому для розрахунку переміщень, задіяно Ateb-синус. Запропоновано апроксимації, які з похибкою меншою одного відсотка, подають Ateb-синус в елементарних функціях. Показано, що коефіцієнт динамічності у розглянутого осцилятора менший двох. Він залежить від тривалості дії прямокутного силового імпульсу. Знайдена тривалість дії сили, коли досягається максимальний ефект розгойдування вільних коливань розвантаженого осцилятора. Вона залежить не тільки від параметрів осцилятора, а й від значення прикладеної сили, що не властиво лінійним системам. Наведено приклади розрахунків та відповідні графіки.Документ Моделирование и анализ вибрационных характеристик корпуса паровой турбины большой мощности(НТУ "ХПИ", 2017) Красников, Сергей ВасильевичПроведен анализ динамической жесткости опорных элементов корпуса паровой турбины большой мощности. Объектом исследования является гибкая часть паровой турбины – цилиндр низкого давления. Для исследования использована паровая турбина, которая содержит несколько типовых корпусов. Для моделирования и проведения численных расчетных исследований использован метод конечных элементов. Построены геометрические и конечно-элементные модели корпуса паровой турбины с учетом жесткости опорной конструкции. Проведены расчеты вынужденных колебаний на нескольких моделях. Получены зависимости амплитуд колебаний от распределения по опорным поверхностям с учетом двух вариантов жесткости опорной системы. Полученные результаты дают качественную оценку динамической жесткости опорных поверхностей корпуса паровой турбины при двух рассмотренных моделях упругости опоры турбоагрегата.Документ Напряженно-деформированное состояние тонкой пластины с покрытием при ударе пробойником(НТУ "ХПИ", 2017) Степук, Александр Владимирович; Автономова, Людмила Владимировна; Бондарь, Сергей Владимирович; Хавин, Валерий Львович; Марусенко, Светлана ИвановнаВ работе методом конечного элемента проведено численное моделирование процесса ударного воздействия на тонкую двухслойную пластину с двухсторонним покрытием стального пробойника с плоской рабочей частью при его частичном проникновении в пластину. Для определения напряженно-деформированного состояния конструкции была решена нестационарная контактная краевая термоупругопластическая задача с учетом изменения механических свойств материала и их нелинейной зависимости от температуры и скорости деформаций. Анализ полей деформаций и напряжений показал, что при неполном проникновении пробойника происходит отслаивание нижнего слоя покрытия и хрупкое разрушение верхнего слоя, т. е. перераспределение поля напряжений не приводит к полному разрушению пластины или ее пробою. При использовании слоистых структур и прочных покрытий материалов пластинчатых элементов защитных конструкций из легких металлов и сплавов происходит повышение стойкости конструкции к разрушению при ударе.Документ Обзор некоторых ключевых направлений исследований ученых НТУ "ХПИ" в области динамики конструкций(НТУ "ХПИ", 2017) Назаренко, Сергей Александрович; Ткачук, Николай АнатольевичВ статье сделан обзор этапов развития основных направлений исследований ученых и выпускников НТУ "ХПИ" в области динамики конструкций: от строительных стержневых систем до уникальных космических установок. Рассмотрена эволюция основных достижений в XIX – XXІ ст. в области теоретического, экспериментального и компьютерного исследования научно–технических проблем динамики. Показано, как математизация исследовательской деятельности привела к появлению новых моделей и методик анализа динамики конструкций с многоуровневой структурой в условиях интенсивных нагружений. Представлено изменение организационных форм работы ученых от индивидуальной к коллективной: созданию лабораторий, отраслевых НИИ, институтов Академии наук, научно – учебных кластеров и комплексов.Документ Огляд методів розв’язання контактних задач в’язкопружних композиційних оболонок(НТУ "ХПІ", 2017) Мартиненко, Володимир Геннадійович; Львов, Геннадій ІвановичПредставлено аналіз існуючих методів розв’язання контактних задач анізотропних в’язкопружних композиційних оболонок. Описана історія застосування та розвитку композиційних матеріалів. Встановлено, що на даний момент розроблені моделі в’язкопружної поведінки полімерних матеріалів та їхніх композитів, а також методи моделювання температурних залежностей їхніх механічних властивостей. Розглянуті методики дозволяють розв’язувати задачі механіки пружних тонких та товстих ізотропних та анізотропних оболонок, контактні задачі теорії пружних ортотропних оболонок, плоскі контактні задачі теорії в’язкопружності.Документ Про коливання осцилятора з кубічно-нелінійною жорсткістю(НТУ "ХПІ", 2017) Ольшанський, Василь Павлович; Бурлака, Володимир Васильович; Сліпченко, Максим Володимирович; Малець, Ольга МиколаївнаРозглянуто вільні коливання системи з одним ступенем вільності за умови, що відновлююча сила пружини пропорційна кубу її деформації. Задіяно дві форми аналітичного розв’язку нелінійного диференціального рівняння. В першій формі розв’язок виражено через еліптичний косинус, а в другий – через періодичні Ateb-функції. Складено таблиці для обчислень значень цих функцій і побудовано в безрозмірних координатах графіки, які спрощують розрахунки переміщень осцилятора у часі. Виведено формули для обчислення періодів коливань при наданні осцилятору початкового відхилення від положення рівноваги або початкової швидкості (миттєвого імпульса) в цьому положенні. Наведено приклади розрахунків з використанням відомих таблиць неповного еліптичного інтеграла першого роду та з використанням складеної таблиці періодичних Ateb-функцій.Документ Теоретичні дослідження впливу зміни тиску в електропневматичному гальмівному приводі на динаміку руху коліс КТЗ(НТУ "ХПІ", 2017) Дон, Євген ЮрійовичВ роботі проаналізовано та узагальнено результати дослідження впливу темпу зміни тиску в електропневматичному гальмівному приводі на процес гальмування автомобільного колеса. Описано вплив принципів керування на динаміку руху колісного транспортного засобу та визначено спосіб зміни темпу наповнення гальмівної камери під час моделювання робочих процесів електропневматичного гальмівного приводу транспортного засобу.Документ Термічна правка технологічно-деформованих верхніх обв’язувань піввагонів(НТУ "ХПІ", 2017) Фомін, Олексій Вікторович; Бурлуцький, Олексій Вікторович; Горбунов, Микола Іванович; Логвіненко, Олександр Анатолійович; Фоміна, Анна МиколаївнаЗазначена важлива роль залізничного транспорту в дорожньо-транспортному комплексі України. Відмічено, що в сучасних умовах господарювання, конкуренції зі сторін інших видів транспорту та закордонних залізничних компаній перед вітчизняними залізницями гостро стоїть проблема постійного підвищення ефективності використання їх рухомого складу, переважна більшість якого приходиться на вантажний вагонний парк. Обґрунтована актуальність підвищення надійності вітчизняного парку вантажних вагонів. Зазначена роль зварювального виробництва при створенні нових та модернізації існуючих вантажних вагонів. Відмічена доцільність заміни методу холодної правки післязварних деформацій, які виникають при виготовленні технологічно-деформованих верхніх обв’язувань піввагонів на метод теплової безударної правки. Наведені результати математичне моделювання процесу термічної правки технологічно-деформованих верхніх обв’язувань піввагонів.Документ Численное моделирование процесса деформированния двухслойной пластины при ударном воздействии пробойником(НТУ "ХПИ", 2017) Степук, Александр Владимирович; Автономова, Людмила Владимировна; Бондарь, Сергей Владимирович; Хавин, Валерий ЛьвовичВ работе методом конечных элементов проведено численное моделирование процесса ударного взаимодействия двухслойной пластины (металл - биоткань) cоcтальным пробойником. Решение нестационарной контактной краевой термовязкоупругопластической задачи позволило найти параметры напряженно-деформированного состояния в слоях пластины. Анализ полей деформаций и напряжений показал, что при неполном проникновении пробойника в пластину область деформирования слоя биоткани значительно превышает область локального деформирования металлического слоя.Документ Численное определение усилий при двухпроходной формовке заготовки подшипникового кольца(НТУ "ХПИ", 2017) Грозенок, Евгений ДенисовичВ работе проведено численное моделирование операций технологического процесса горячей штамповки подшипникового кольца: осадки и формовки. Решена связанная краевая нестационарная контактная термовязкопластическая задача, численная реализация которой проводилась методом конечных элементов с использованием специализированного программного комплекса. Расчет напряженно-деформированного состояния позволил определить зависимость усилий при штамповке от времени для осадки, однопроходной и двухпроходной формовки. Анализ полученных данных показал, что при операции формовки в один проход расходуется на 12 % больше мощности, чем при операции формовки в два прохода.Документ Экспериментальное исследование прочности многокомпонентного элемента защитной конструкции при растяжении и ударе(НТУ "ХПИ", 2017) Хавин, Валерий Львович; Киркач, Борис Николаевич; Киркач, Алексей Борисович; Степук, Александр ВладимировичПредставлены результаты комплексных испытаний на прочность одиночных элементов и пакетов элементов тонкостенной защитной конструкции. Путем испытаний на растяжение получены величины разрывных усилий для фрагментов защитной конструкции, состоящих из двух, трех и четырех последовательно соединенных элементов. Также проведены испытания одиночных элементов защитной конструкции на удар коническим стальным пробойником. На основе полученных экспериментальных данных произведена оценка степени разрушающего (проникающего) воздействия при ударе в зависимости от кинетической энергии пробойника, а также разрывной прочности замковых элементов соединений.