Кафедра "Механіка суцільних середовищ та опір матеріалів"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/7493

Увага! Від 1 травня 2023 року колекція не поповнюється!

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

На основі кафедр "Механіки суцільного середовища і опору матеріалів" (первісна назва – кафедра "Опір матеріалів") та "Теоретичної механіки" створено нову кафедру "Теоретичної механіки та опору матеріалів" відповідно до наказу № 552 ОД від 26 листопада 2021 року.

Кафедра "Опір матеріалів" пройшла еволюцію досліджень від експериментальної та будівельної до обчислювальної та комп’ютерної механіки.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 23

Определение допустимых амплитуд вибрации основания бесплатформенной инерциальной навигационной системы
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Погорелов, Сергей Юрьевич; Хавин, Валерий Львович; Хавина, Инна Петровна
В современной авиационно-космической технике широко используются бесплатформеные инерционные навигационные системы (БИНС) на основе волоконно-оптических гироскопов (ВОГ). Вибрации БИНС, нарушающих направления осей чувствительности гироскопов, требуют отдельного анализа для каждой конкретной компоновки систем БИНС, использующих ВОГ. При выполнения исследований по созданию бесплатформеной БИНС на основе гироскопов ОИУС501 возникла необходимость определения максимально допустимых амплитуд внешнего вибрационного воздействия для конкретной конфигурации сборки блока БИНС. Целью работы является определение максимально допустимых амплитуд вибраций, действующих на корпус БИНС, по допустимым величинами отклонения осей чувствительности ВОГ. Решение такой задачи требует использования современных численных методов, например, метода конечных элементов (МКЭ). Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: разработка расчетной схемы и конечно-элементной модели БИНС, моделирование влияния внешнего вибрационного воздействия на отклонения осей чувствительности, определение предельных допускаемых значений амплитуд внешнего вибрационного воздействия в рабочем диапазоне частот. Представлена расчетная схема, математическая и конечно-элементная модели для расчета собственных частот и вынужденных колебаний блока бесплатформенной инерционной навигационной системы. В различных частотных диапазонах расчетным путем определены предельные значения амплитуд внешнего гармонического воздействия на основание конкретной конфигурации сборки БИНС. Установлено, что величина предельных амплитуд внешнего воздействия на эксплуатационных частотах достаточно велика, а сравнительно низкий уровень допускаемых амплитуд вибраций имеет место в области более высоких частот.
Численное определение контактных усилий при горячей раскатке заготовки подшипникового кольца
(НТУ "ХПИ", 2017) Автономова, Людмила Владимировна; Грозенок, Евгений Денисович; Степук, Александр Владимирович; Погорелов, Сергей Юрьевич
Методом конечного элемента проведено численное моделирование процесса горячей раскатки заготовки подшипникового кольца. Для определения параметров напряженно-деформированного состояния была решена нестационарная контактная краевая термовязкопластическая задача при неравномерном и постоянном распределении начального поля температур в заготовке. Наблюдается увеличение усилия раскатки неравномерно нагретой заготовки, полученной при штамповке способом однопроходной и двухпроходной формовки. Незначительное повышение энергозатрат на технологическую операцию раскатки позволяет получить подшипниковые кольца с улучшенными прочностными характеристиками.
Обзор исследований в области анализа чувствительности характеристик машиностроительных конструкций к варьированию параметров
(2018) Назаренко, Сергей Александрович
В работе проведен обзор исследований в области анализа чувствительности характеристик машиностроительных конструкций к варьированию параметров. Методы анализа чувствительности позволяют оценить характер изменения функционалов состояния при изменении параметров проектирования. Анализ чувствительности позволяет эффективно построить улучшенную вариацию в системах оптимального автоматизированного и интерактивного проектирования; производить оперативные оценочные расчеты большого числа вариантов при их доводке, стохастическом анализе характеристик в поле случайных отклонений свойств материала и геометрических параметров, назначении полей допусков при изготовлении, вибродиагностике и неразрушающем контроле, корректировке или идентификации математической модели. Все разработанные подходы, модели и методы анализа чувствительности машиностроительных конструкций имеют свои области применения, характеризуются различными требованиями к ресурсам и уровнем точности. Условно методы анализа чувствительности можно разделить на конечноразностное приближение градиента; методы прямого дифференцирования и методы введения сопряженных переменных. В процессе исследований целесообразно использовать в качестве базы различные методы (или их сочетание) из некоторого доступного их множества. Приведены примеры реализованных прикладных инжиниринговых разработок и проектирования промышленных изделий. Анализ чувствительности компонентов машин позволяет решить целый ряд практических задач проектирования, доводки, технологической подготовки производства и контроля эффективной эксплуатации конструкций.
Стенд для испытания стойки дисковой бороны на сопротивление усталости
(НТУ "ХПИ", 2017) Симсон, Эдуард Альфредович; Хавин, Валерий Львович; Ягудин, Дмитрий Сергеевич; Автономова, Людмила Владимировна
В настоящей работе поставлена и решена задача по определению углов наклона вибростола испытательного стенда для испытаний на долговечность индивидуальной пружинной стойки дисковой бороны. Испытательный стенд предназначен для моделирования условий нагружения максимально приближенных к реальным эксплуатационным. Для решения поставленной задачи построена трехмерная модель обрабатывающего инструмента и вибростола в CAD системе, которая впоследствии была импортирована в конечно-элементный программный комплекс. В КЭ программном комплексе решалась двухпараметрическая задача оптимизации с ограничениями на варьируемые параметры для поиска оптимальных углов наклона вибростола. Полученные результаты позволяют спроектированному стенду не доукомплектовываться дополнительными узлами для имитации боковых смещений диска при испытаниях.
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 Ивановна
В 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.
Численное моделирование процесса деформированния двухслойной пластины при ударном воздействии пробойником
(НТУ "ХПИ", 2017) Степук, Александр Владимирович; Автономова, Людмила Владимировна; Бондарь, Сергей Владимирович; Хавин, Валерий Львович
В 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.
Исследование распределения волокнистой структуры поковки подшипникового кольца при горячей штамповке
(НТУ "ХПИ", 2016) Автономова, Людмила Владимировна; Грозенок, Евгений Денисович; Степук, Александр Владимирович
Проведено математическое моделирование технологического процесса горячей штамповки подшипникового кольца. Численно решена нестационарная контактная термовязкопластическая задача с соответствующими граничными условиями на базе метода конечных элементов. Начальное распределение поля температур было получено при решении задачи индукционного нагрева цилиндрической заготовки. Расчет параметров напряженно-деформированного состояния заготовки, возникающих в процессе технологической операции осадки и формовки, позволил сформировать картины распределения волокнистой структуры материала. Была предложена альтернативная операция двухпроходной формовки, которая позволила получить картину более рационального распределения волокнистой структуры поковки кольца подшипника. Для двухпроходной формовки найдены геометрические размеры пуансона предварительной формовки, при проходе которого после завершения технологической операции окончательной формовки была получена волокнистая структура поковки кольца подшипника с минимальными значениями углов выхода волокон на контактную поверхность (дорожку качения). Это позволяет предположить, что в дальнейшем после оптимального технологического процесса раскатки можно изготовить подшипниковые кольца повышенной долговечности.
Исследование НДС диска бороны на индивидуальной пружинной стойке
(НТУ "ХПИ", 2016) Симсон, Эдуард Альфредович; Ягудин, Дмитрий Сергеевич
Проведено компьютерное моделирование процесса эксплуатации дисковой бороны на индивидуальной пружинной стойке. Сформулирована задача по исследованию поведения стойки при силовом и кинематическом нагружении стойки от действия эксплуатационных нагрузок, а также проведен частотный анализ конструкции. Анализ полей деформаций и напряжений показал, что статическое и кинематическое нагружение само по себе не приводит к разрушению стойки. По результатам исследования поверхности излома разрушение носит комплексный характер: накопление усталостных повреждений с последующим разрушением от статической кинематической нагрузки.
Численное моделирование температурного поля заготовок при индукционном нагреве для изготовления подшипниковых колец
(НТУ "ХПИ", 2016) Грозенок, Евгений Денисович; Симсон, Эдуард Альфредович; Степук, Александр Владимирович; Шергин, Сергей Юрьевич
В работе приведено решение нестационарной термоэлектромагнитной краевой задачи для определения распределения объемного поля температур при индукционном нагреве цилиндрической заготовки для подшипникового кольца с учетом зависимости электромагнитных характеристик материала от температуры. Численное моделирование процесса индукционного нагрева цилиндрической заготовки выполнялось методом конечных элементов с использованием специализированного программного комплекса. Проводился подбор электрических параметров, которые обеспечивают рациональный режим работы индукционного нагревателя. Рациональные параметры подбирались с целью обеспечения максимально однородного распределения температуры по всему объему заготовки подшипникового кольца. С учетом процесса остывания получено распределение поля температур в заготовке перед началом процесса горячей штамповки, которое отвечает требованиям не превышения заданного максимального перепада температуры в заготовке. Полученные численные результаты распределения температуры в цилиндрической заготовке подшипникового кольца сравнивались с экспериментальными данными пирометрических измерений температуры на боковой поверхности и в центре торцевой части заготовки.
Ударное деформирование тонкостенной конструкции
(НТУ "ХПИ", 2016) Автономова, Людмила Владимировна; Бондарь, Сергей Владимирович; Степук, Александр Владимирович; Хавин, Валерий Львович; Шергин, Сергей Юрьевич
Проведено конечноэлементное моделирование процесса ударного деформирования тонкостенной конструкции из алюминиевого сплава при ударе пробойником с конусообразной формой рабочей части. Решение динамической контактной вязкопластической задачи позволило определить поля напряжений и деформаций для конструкции с дополнительным ребром жесткости. Анализ полей деформаций показал, что наличие дополнительного ребра приводит к перераспределению поля напряжений и приводит к увеличению жесткости всей конструкции.