05.02.09 "Динаміка та міцність машин"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/19896

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 14

Розрахунковий метод оцінювання впливу електромагнітних полів на пружно-пластичне деформування обладнання технологічних приладів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Лавінський, Денис Володимирович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. – Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, Харків, 2021 р. Дисертаційну роботу присвячено розробці нового розрахункового методу оцінювання впливу електромагнітних полів (ЕМП) на пружно-пластичне дефо-рмування складених тіл з урахуванням зв’язаності механічних, електромагнітних та теплових полів, та застосуванню цього методу для дослідження деформування обладнання технологічних приладів, які знаходяться під дією імпульсного ЕМП. Представлено загальну постановку проблеми створення розрахункового методу оцінювання дії ЕМП на деформування систем електропровідних тіл. Розглянуті загальні балансові співвідношення, які зв’язують основні характеристики ЕМП, теплового поля та напружено-деформованого стану (НДС), і надають змогу сформулювати визначальні рівняння. Сформульовано повну систему диференціальних рівнянь початково-крайової задачі пружно-пластичного деформування систем електропровідних тіл при дії ЕМП та наявності теплового поля. Чисельна реалізація методу спирається на метод скінченних елементів (МСЕ). Явище контактної взаємодії запропоновано враховувати шляхом введення спеціального контактного шару, властивості якого обираються так, щоб коректно моделювати реальні умови взаємодії. Запропоновано та обґрунтовано загальний підхід до визначення характеристик ЕМП та НДС у технологічних системах магнітно-імпульсної обробки ма-теріалів (МІОМ), згідно до якого передбачається використання запропонованого розрахункового методу для розрахункової схеми, яка має містити індуктор та заготовку. Проведені розрахунки ЕМП та НДС обладнання технологічних систем МІОМ, за результатами яких визначені раціональні експлуатаційні та конструкційні параметри технологічних операцій.
Термо-напружений стан в’язкопружних гумокордних елементів конструкцій з урахуванням розсіювання енергії при циклічному деформуванні
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Вязовиченко, Юлія Андріївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2021. Дисертаційна робота присвячена розв’язанню актуальної науковоприкладної задачі, що полягає у розробці розрахункових підходів вивчення закономірностей протікання теплових процесів у гумокордних композитних елементах конструкцій, що супроводжують роботу елементів з в’язкопружних матеріалів, та оцінки їх впливу на термо-напружений стан. Підхід базується на методу скінченних елементів та послідовному вирішенні задачі циклічного деформування конструкції в експлуатації при різних рівнях навантаження та її теплового стану Проведено експериментальні дослідження в’язкопружних характеристик та показників тепловиділення однонаправленного гумокордного композиту. Вирішено прикладну практичну задачу розрахунку термо-напруженого стану пневматичної шини в експлуатації, виявлено ступінь впливу наявного температурного поля на НДС конструкції.
Прогнозування надійності елементів конструкцій з локальними корозійними пошкодженнями на основі статистичної оцінки статичної та циклічної міцності
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Потопальська, Ксенія Євгенівна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. Дисертаційна робота присвячена розв’язанню актуальної науково-прикладної задачі, яка полягає у розвитку методів комп’ютерного аналізу залишкової міцності та прогнозування надійності елементів конструкцій енергетичного машинобудування, які за час тривалої експлуатації отримали корозійне зношення чи локальні пошкодження. Дослідження здійснені в рамках статистичних методів моделювання, а оцінка характеристик напружено-деформованого стану пошкоджених елементів конструкцій проводилась на основі методу скінчених елементів у тривимірній постановці. Розроблено підхід для теоретичної статистичної оцінки процесів накопичення втоми, який покладено в основу розрахункового методу прогнозу надійності елементів конструкцій, які мають набуті пошкодження корозійної природи на основі статистичної оцінки концентрації напружено-деформованого стану і процесів накопичення втоми. Здійснено комплексні дослідження можливих рівнів концентрації напружень у пошкоджених ділянках конструкцій з урахуванням експлуатаційної варіації навантаження та стохастичного характеру розвитку пошкодження корозійної природи. Виконано практичні розрахункові дослідження надійності елементів конструкцій, які використовуються у транспортуванні енергоносіїв та енергетичному машинобудуванні, що дало можливість розробити рекомендації щодо можливого подовження строку їхньої роботи та можливості відновлення працездатності.
Забезпечення міцності тонкостінних конструкцій із підвищеними технічними характеристиками
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Шейченко, Роман Ігорович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка таміцність машин. Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Міністерство освіти і науки України, Харків, 2019. Дисертація присвячена удосконаленню методів і моделей для проектного забезпечення міцності тонкостінних машинобудівних конструкцій при дії комплексу експлуатаційних навантажень. Обґрунтування раціональних параметрів і конструктивних рішень ТСМБК 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 ТСМБК, 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, ефективності, ідентифікація навантажень, верифікація, прогнозування, відлаштування. Здійснена також алгоритмізація запропонованих методів розрахунку НДС тонкостінних машинобудівних конструкцій на основі поєднання переваг універсальних і спеціальних систем. Проведено розв’язання низки прикладних задач. Обґрунтовано раціональні проектні параметри інноваційних ТСМБК. Представлено результати експериментальних досліджень інноваційних вагону-цистерни, вагону-платформи і крана-перевантажувача, які спроектовано і виготовлено на основі впровадження рекомендацій за підсумками дисертаційних досліджень.
Динаміка роторів турбомашин в пасивних і активних магнітних підшипниках
(НТУ "ХПІ", 2018) Мартиненко, Геннадій Юрійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин (13 – механічна інженерія). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2018. Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-прикладної проблеми зі створення нового загального способу математичного опису динамічної поведінки роторів в системах з магнітними підшипниками різних типів, який відрізняється узагальненістю підходу і повнотою врахування нелінійного взаємозв'язку процесів, що відбуваються в такій системі – електричних, магнітних і механічних, що дозволяє домогтися можливості адекватного моделювання та пошуку різних динамічних явищ і режимів роботи для знаходження раціональних або оптимальних варіантів конструкцій роторних машин зі зниженою віброактивністю і підвищеною надійністю, а також верифікація цього способу за допомогою порівняльного аналізу для експериментальної лабораторної моделі, що реалізує комбінований пасивно-активний магнітний підвіс ротора, і практичне його використання для аналізу та синтезу складних промислових роторних машин з магнітними підшипниками. На основі розроблених способів, методик, алгоритмів і засобів моделювання, розрахунку та аналізу силових і жорсткісних характеристик пасивних і активних МП, а також динамічних характеристик роторів, встановлених в них, створено новий науково обґрунтований комплексний підхід до синтезу систем обпирання роторів турбомашин в повних магнітних підвісах, виходячи з результатів поглибленого варіантного аналізу роторної динаміки, який відрізняється повнотою врахування різних чинників, властивостей і явищ, в тому числі нелінійних, підтверджений реалізацією лабораторної роторної установки з повним пасивно-активним магнітним підвісом і узгодженістю з достатньою точністю розрахункових і експериментальних даних, що має новизну, достовірність, теоретичне і практичне значення, та дозволяє знизити вібраційну навантаженість машини, її вартість і експлуатаційні витрати, підвищити динамічну стійкість, надійність і безвідмовність, а значить і конкурентоспроможність.
Розробка методів розрахунку елементів конструкцій із в'язкопружних композиційних матеріалів
(НТУ "ХПІ", 2018) Мартиненко, Володимир Геннадійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018 р. Дисертацію присвячено створенню нових методів опису та моделювання анізотропної в'язкопружності композиційних елементів конструкцій і машин. На підставі аналізу актуальних методик встановлено, що на даний момент не існує комплексного підходу до встановлення параметрів анізотропної в'язкопружності полімерних армованих композиційних матеріалів, а також моделювання їхньої механічної поведінки. З метою визначення властивостей в'язкопружного композиту був розроблений чисельний метод гомогенізації ядер ортотропної в'язкопружності ортогонально армованого композиційного матеріалу. Спланований та реалізований експеримент зі знаходження параметрів анізотропної в'язкопружності склотекстоліту кількісно та якісно підтвердив результати чисельних розрахунків, що продемонструвало необхідність врахування в'язкопружних властивостей із загальним ступенем анізотропії при моделюванні механіки елементів конструкцій і машин, виконаних із полімерних армованих композиційних матеріалів. Запропонований в роботі метод накладених сіток надав до цього моменту відсутні можливості моделювання будь якого ступеня анізотропії в'язкопружних властивостей в програмних комплексах скінченно-елементного. Цей метод в роботі був застосований до моделювання контакту ділянки пружного трубопроводу із ортотропним в'язкопружним ремонтним бандажем за допомогою тривимірної в'язкопружної скінченно-елементної моделі, що в порівнянні із розробленими аналітичною та чисельно-аналітичною моделями плоского вісесиметричного напружено-деформованого стану такої конструкції показало його адекватність та високу точність.
Забезпечення міцності тонкостінних конструкцій шляхом обґрунтування параметрів із використанням апроксимацій поверхонь відгуку
(НТУ "ХПІ", 2018) Бондаренко, Марина Олександрівна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2018. Дисертація присвячена розробці підходу і моделей для забезпечення конструкційної міцності складних тонкостінних машинобудівних конструкцій, що працюють в умовах геометрично та фізично нелінійної поведінки матеріалу, шляхом обґрунтування проектних рішень. Розроблений підхід базується на використанні математичної моделі напружено-деформованого стану з урахуванням геометричної та фізичної нелінійностей, а також – методів апроксимації для побудови функцій, що описують оцінювані характеристики досліджуваного об'єкта. Різні критерії, за якими проводиться пошук проектних рішень (включаючи характеристики міцності, жорсткості, технологічні та економічні чинники), вносяться до цільової функції. У процесі пошуку проектних рішень запропоновано послідовно використовувати апроксимаційні моделі різного ступеня точності. До них застосовується розроблений алгоритм пошуку раціональних параметрів, який враховує особливості форми поверхонь відгуку, що спостерігаються при розв'язанні прикладних задач. Розроблені алгоритми і моделі застосовані для розв'язання тестових та прикладних задач. Зокрема, розроблені рекомендації для каркасу кузова автобуса, вантажного напіввагона, каркасу кабіни трактора, корпусів БТР-80 та тягача МТ-Л. Проведена розрахунково-експериментальна верифікація розроблених скінченно-елементних моделей.
Скінченно-елементний аналіз швидкісного деформування захисних елементів машинобудівних конструкцій
(НТУ "ХПІ", 2017) Овчарова, Наталія Юріївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2017 В дисертації вирішена актуальна науково-технічна задача визначення динамічного напружено-деформованого стану захисних елементів машинобудівних конструкцій при імпульсному та ударному навантаженнях для забезпечення їх міцності та ефективного використання при експлуатації. На основі тривимірної моделі швидкісного деформування елементів конструкцій, з урахуванням пружно-пластичних скінченних деформацій і динамічних властивостей матеріалів отримані залежності розподілу напружень від швидкості удару за просторовими та часовими координатами в елементах конструкцій. Виявлені нові особливості процесу швидкісного деформування елементів при локальних навантаженнях, що відрізняються визначенням розмірів обмеженої зони напружень з великими градієнтами, утворенням кратерів тощо. Отримані залежності між напруженнями та швидкостями удару в тришаровому елементі для окремих шарів та деформаціями в шарах в залежності від швидкості ударника.
Теоретичні основи прогнозування надійності елементів машин з гумо-кордними композитами при відмовах, що викликані втомою
(НТУ "ХПІ", 2016) Ларін, Олексій Олександрович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-прикладної проблеми, яка полягає у створенні розрахункових методів визначення ресурсу машинобудівних елементів конструкцій з гумо-кордними композитами та їх складовими. У роботі запропоновано моделі накопичення втомної пошкоджуваності в матеріалах, що вивчаються, при їх циклічному деформуванні на скінченних рівнях деформацій в рамках теорії континуальної механіки пошкоджуваності, з урахуванням одночасного протікання процесів деградації їх властивостей внаслідок старіння. Встановлено характеристики пружності, міцності та опору втомі типових гумових матеріалів та гумо-кордних композитів, а також закономірності їх зміни внаслідок старіння на основі проведеного комплексу експериментальних досліджень. Сформульовано підхід до створення ієрархічної системи розрахункових скінчено-елементних моделей різного масштабу розгляду гумо-кордних композиційних елементів машин. Запропоновано СЕ моделі автомобільних пневматичних шин, багатошарових амортизаційних прокладок, гумо-кордних тороїдальних компенсаторних муфт, що враховують особливості їх тривимірної багатошарової конструкції, криволінійну ортотропію механічних властивостей. Із використанням розроблених моделей досліджено особливості формування функціонально-експлуатаційних характеристик зазначених елементів машинобудівних конструкцій, а також проведено прогнозування їх надійності.
Нелінійні нормальні форми коливань силових передач двигунів внутрішнього згоряння
(НТУ "ХПІ", 2016) Успенський, Борис Валерійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю05.02.09 – динаміка та міцність мащин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертацію присвячено розробці методів розрахунку нелінійних нормальних форм механічних систем, що моделюють крутильні коливання силових передач двигунів внутрішнього згоряння. В роботі запропоновано ряд чисельних та чисельно-аналітичних методів, що дозволяють знаходити нелінійні нормальні форми кусково-лінійних систем, які моделюють окремі ланки силових передач. В роботі запропоновано модифікацію методу нелінійних нормальних форм Шоу-П'єра, яка дозволила значно підвищити швидкодію та точність методу. Розроблена методика форм Шоу-П’єра разом із модифікованим методом Раушера дозволила знаходити нелінійні нормальні форми Шоу-П'єра вимушених коливань кусково-лінійних систем. Розроблено чисельні методи пошуку нелінійних нормальних форм Каудерера-Розенберга вільних та вимушених коливань кусково-лінійних систем. Знайдено нелінійні нормальні форми Шоу-П'єра вільних коливань силової передачі дизельного двигуна 3ТД-4 та зроблено висновки щодо характеру коливань силової передачі в резонансних та нерезонансних областях.