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 20

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.
Моделирование и оптимизация внутренней конструкции кассетных подшипников для пространства колеи 1520
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Гиршфельд, Анатолий Моисеевич; Симсон, Эдуард Альфредович
Развитие скоростных пассажирских перевозок прочно связано с применением закрытых конических кассетных подшипниковых узлов. Вследствие того, что в упомянутых закрытых кассетных подшипниковых узлах не производится замена смазки, продукты износа на протяжении всего периода эксплуатации остаются внутри подшипника и в дальнейшем, накапливаясь, начинают работать как абразив, интенсифицируя износ подшипника почти экспоненциально. Для достижения высоких эксплуатационных показателей (8 лет службы или 800 тыс. км пробега без технического обслуживания) при проектировании закрытых подшипниковых узлов необходимо обеспечить предельное снижение износа. В статье рассмотрены основные особенности математического моделирования и оптимизации внутренней геометрии конических кассетных подшипников. Целью настоящего исследования стала разработка уточненных математических моделей для определения особенностей нагружения и напряженно-деформированного состояния, а также последующая оптимизация внутренней геометрии конических двухрядных кассетных подшипников для пространства железнодорожной колеи 1520. В качестве основного метода исследования был выбран метод конечных элементов. На первом этапе математическая модель включала находящиеся во взаимном нелинейном контактном взаимодействии адаптер, двухрядное наружное кольцо, конические ролики, два внутренних кольца, ось колесной пары, колесо и рельс. На втором этапе был исследован сам подшипниковый узел – закрытая коническая «кассета» для определения распределения нагрузки в окружном направлении. В результате проведенной работы были исследованы несколько типоразмеров конической кассеты двухрядных кассетных подшипников - 130х230 мм, 150х250 мм и 130х250 мм. Авторами была разработана комплексная мульти-контактная конечно-элементная модель для анализа напряженно-деформированного состояния, прочности и долговечности конической «кассеты» для пространства колеи 1520. Найдены основные закономерности напряженно-деформированного состояния и оптимальной внутренней геометрии конической кассеты.
Задачі нестаціонарної теплопроводності електропровідних тіл у електромагнітному полі
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Альтенбах, Хольм; Науменко, Костянтин; Лавінський, Денис Володимирович; Конкін, Валерій Миколайович
У статті розглядається аналіз нестаціонарного температурного поля, яке виникає у циліндричному тілі при його індукційному нагріванні за допомогою зовнішнього спірального багатовиткового індуктора. Представлені результати аналітичного розв’язання за допомогою методу перетворення за Лапласом та чисельного розв’язання методом скінчених елементів.
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.
Анализ чувствительности характеристик поворотно-симметричных многокомпонентных конструкций к варьированию параметров
(НТУ "ХПІ", 2017) Назаренко, Сергей Александрович
При оптимальном проектировании циклически-симметричной конструкции с учетом технологической наследственности вместо детерминированного критерия может рассматриваться оценка функционала по наихудшим или по среднестатистическим отклонениям варьируемых параметров в рамках допусков. Анализ чувствительности циклически-симметричной конструкции специфичен тем, что полный набор варьируемых параметров определяется комплектом, описывающим переменные проектирования отдельного сектора. Производные функционалов отыскиваются для целой циклически-симметричной конструкции. Учет циклической симметрии приводит к значительному уменьшению количества арифметических операций и существенному снижению объемов хранимой и обрабатываемой информации. Проанализированы методики анализа чувствительности прочностных и динамических характеристик. Приведены примеры решения задач для подшипникового узла качения и обратимой гидромашины.
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.
Разработка подходов и моделей для анализа динамического состояния и оптимизации многокомпонентных конструкций (подшипниковых узлов качения)
(2017) Симсон, Эдуард Альфредович; Назаренко, Сергей Александрович
В работе разработаны модели для анализа динамического состояния и оптимизации многокомпонентных конструкций (подшипниковых узлов качения). Приведена классификация подходов к решению задач оптимизации многокомпонентных структур с учетом технологической наследственности, возникающей при их изготовлении (на примере подшипников качения). Исследованы проблемы определения производных функционалов и необходимые условия экстремума поворотно-симметричных конструкций (подшипников качения) для случаев статического нагружения, изолированного простого резонанса, резонансного состояния в поле статических нагрузок, кратных собственных значений.