Вісник № 46

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/27259

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 17 з 17

Варіант алгоритму одночасного приведення пучка двох матриць до ланцюгової форми
(НТУ "ХПІ", 2016) Грищенко, Володимир Миколайович
Розглядається узагальнена проблема власних значень та власних векторів. Один з найбільш відомих та конструктивних підходів рішення цієї проблеми є QR алгоритм. Він застосовується у більшості випадків до матриці, підготовленої до правої майже трикутної форми. В роботі запропоновано один з підходів попереднього розрідження пучка двох матриць до канонічної ланцюгової форми, що містить мінімальну кількість ненульових позицій. Перетворення здійснюються з використанням стійких ортогональних та елементарних матриць. Для чисельної апробації вибрана модельна невироджена матриця "спіральної" форми 7-го порядку. В роботі приведені результати обчислень згідно наведеного алгоритму для трикутної форми матриці мас, узагальненої форми Хесенберга та ланцюгової форми з обмеженою кількістю значущих цифр. Приведено також невироджені ліві та праві перетворення, що вирішують цю проблему. Результати мають задовільну для практичних розрахунків точність.
Incipient regimes of drill bit whirlings on uneven bottoms of deep bore-holes
(NTU "KhPI", 2016) Gulyayev, Valery Ivanovych; Vashchilina, Olena Valeriyivna; Glazunov, Sergiy Mykolajovych
This paper studies the problem of whirl vibrations of rotating drill string bit under conditions of its contact interaction with the borehole bottom surface. The destructive effects of whirl vibrations of drill bits and drill strings have long been recognized. The backward whirling is believed to randomly happen to some degree in 40 % of all wells. It is shown that the situation is essentially associated with enlargement of the compressive thrust force and its approaching to the Eulerian critical value. Then, the bending stiffness of the drill string reduces, it hogs and the diamond impregnations existing in the bit surface penetrate into the rock medium. As this takes place, the bit axis tilts and nutates. It should be particularly emphasized that at this stage, the bit is under action of the vertical force (weight on bit) which essentially exceeds all other forces. It presses the bit to the hole bottom (not to the hole wall) and the bit loses its ability to slide on the bore-hole bottom and begins to roll on its surface, lagging behind or outstripping the drill string rotation. As a result, the point of the bit contact with the reference surface (the instantaneous centre of velocities) may describe extremely complicated trajectories with loops and cuspidal points and to change the motion directions. As examples, whirling of spherical bit is considered.
Чисельна методика визначення анізотропних в’язкопружних властивостей ортогонально армованого композиційного матеріалу
(НТУ "ХПІ", 2016) Мартиненко, Володимир Геннадійович; Львов, Геннадій Іванович
Представлено методику отримання в’язкопружних властивостей ортогонально армованого композиційного матеріалу за відомими пружними властивостями скляних волокон та в’язкопружними властивостями епоксидного наповнювача. Метод складається у серії чисельних експериментів на одновісне розтягування та зсув представницького об’єму композиту з подальшим отриманням змінної у часі матриці жорсткості, безрозмірні компоненти якої можуть бути порівняні у часі. Проаналізований ступінь анізотропії в’язкопружних властивостей композиту для різних відносних концентрацій волокон та отримані змінні у часі технічні константи матеріалу.
Consideration the influence of residual stresses and creep strains on rolling the steel sheets
(NTU "KhPI", 2016) Breslavsky, D. V.; Mietielov, V. O.
The method for considering the residual stresses which occur by plastic deformation during the rolling process in creep stress-strain state of steel plates in tension is discussed. The problem’s solution is divided on two stages. First one presents the modeling of the problem of plasticity with consideration of finite strains. The rolling process of steel sheets with two rolling mills is regarded. The scheme of technological process and its numerical simulation are described. Obtained stress-strain field in a plate after rolling was considered as a residual for creep initial-boundary value problem, which presents the second stage of analysis. The mathematical problem statement including state equations are built by use of the determined anisotropic creep properties of considering steel 3 at room temperature is presented. The transition procedure from three dimensional to two dimensional stress strain state in considered plate is discussed. Creep problem solution was done by use of developed two-dimensional Finite Element Method codes which include time step integration schemes. The numerical results like stress and strain fields, dependencies between the traction values and maximum plate’s displacements, deformed shape of the plate edge as well as the recommendations for safety conditions of technological process are presented.
Комп’ютерне моделювання процесів пробиття металевих та металокерамічних пластин
(НТУ "ХПІ", 2016) Костромицька, Ольга Анатоліївна
Виконано чисельне параметричне моделювання пробивання алюмінієвої пластини сталевою кулею. Створена тривимірна модель, деформування пластини вважається пружно-пластичним. Далі моделюється пробивання керамічної пластини з металевою підложкою. Розраховується металокерамічна двошарова мішень з різним співвідношенням товщини кераміки і стали. Будується двовимірна осесиметрична скінченно-елементна модель. Використовується модель крихкого руйнування Джонсона-Холмквіста. Проводиться порівняння отриманих скінченно-елементних рішень в ANSYS/LS-DYNA з наведеними в літературі.
Аналіз існуючих та перспективних профілів складових елементів несучих систем одиниць рухомого складу залізниць
(НТУ "ХПІ", 2016) Фомін, Олексій Вікторович; Логвіненко, Олександр Анатолійович; Бурлуцький, Олексій Вікторович
Виділена важлива роль залізничного транспорту в транспортній інфраструктурі України. Відмічена необхідність оновлення існуючого парку залізничного рухомого складу одиницями з сучасним рівнем техніко-економічних та експлуатаційних показників. Зазначені актуальність та важливість проведення науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт в напрямку розробки нових конкурентоспроможних моделей одиниць рухомого складу. Обґрунтовано доцільність удосконалення їх конструкції за рахунок модернізації вузлових та базових елементів. Наведені існуючі та перспективні профілі складових елементів несучих систем одиниць рухомого складу, які складають відповідні парки залізниць України.
Удосконалення заходів щодо надійності закріплення несучих конструкцій кузовів вагонів на залізничних поромах
(НТУ "ХПІ", 2016) Ловська, Альона Олександрівна
В статті проводиться дослідження динаміки кузова вагона з урахуванням заходів щодо удосконалення його несучої конструкції для забезпечення надійності закріплення на залізничному поромі. Розроблено математичну модель коливань кузова вагона для визначення динамічних навантажень, що діють на нього при перевезенні залізничним поромом в умовах морської хитавиці. Отримані результати дозволять забезпечити міцність несучих конструкцій кузовів вагонів при перевезенні залізничними поромами в міжнародному сполученні.
Огляд сучасних моделей розвитку корозійних пошкоджень та напрямів дослідження їх впливу на міцність і надійність елементів трубопровідних систем
(НТУ "ХПІ", 2016) Потопальська, Ксенія Євгенівна
У даній роботі приводиться огляд сучасного стану досліджень в області корозійно пошкоджених трубопроводів. Розглядаються підходи для аналізу міцності та надійності магістральних трубопроводів з дефектами. Виділено два основних напрямки до дослідження даних конструкцій: це підходи в яких аналіз надійності проводиться на основі оцінки зміни фізико-механічних властивостей матеріалу, та ті, в яких за допомогою сучасних програмних комплексів з використанням методу скінченних елементів проводиться явне моделювання пошкоджених трубопроводів та визначається напружено-деформований стан та залишковий ресурс конструкції.
Research of elasto-plastic bending of thin shells and plates by the R-fanctions method
(NTU "KhPI", 2016) Morachkovska, Irina; Timchenko, Galina; Lyubitska, Kateryna
The effective method basing on theory of R-functions and variational structural method is developed for solving non-linear boundary problems. Elastic-plastic bending of thin shallow shells is considered. The problems are reduced to finding stationary points of suggested mixed variational functionals according to the initial linearization due to usage of subsequent loading and Newton-Kantorovich jointly with method of varying elastic parameters. The method is used for automatic calculations in "POLE" programming system for investigations of shell structural elements. The numerical justification of the method is given. New laws of non-linear deformation of shallow shells and plates with complex shapes in plane are established.
Разработка программы для автоматической генерации микроструктуры металлов на основе фотографий микрошлифов
(НТУ "ХПІ", 2016) Мороз, Алексей Владимирович; Водка, Алексей Александрович
При разработке новых материалов, а также в процессе изготовления деталей из металлических материалов важным этапом является измерение размера зерна. Для проведения исследований параметров микроструктуры на механические свойства материалов важно иметь возможность генерировать микроструктуру с заданным размером зерна. Для этого в работе была создана компьютерная программа, которая анализирует методом секущих размер зерна материала, а также на основе полученных данных позволяет моделировать новую микроструктуру по ранее полученным статистическим параметрам зернистости. В программе реализованы методы обработки фотоснимка, использован алгоритм Вороного для генерации зернистости металла. Характеристики полученной зернистой структуры металла сравнивалась с результатами анализа оригинальных фотоснимков структуры металла. Приложение разработано с использованием программной платформы .NET и языка программирования C#.
Web tools for long term strength data processing
(NTU "KhPI", 2016) Breslavsky, D. V.; Breslavska, O. O.; Kozlyuk, A. V.
The paper concerns the questions of development the specialized web-based software for processing of the long term strength data. The goal is to develop the web tools which could fill up the gap between high theoretical background in Continuum Damage Mechanics and insufficient knowledge about the experimental data by way of storage them and processing the values of constants. The approach for storing of the experimental physical and mechanical properties for different temperatures is described. The structure of database as well as the interface section for selection of different data sets, which include the fracture stress values with appropriate values of time, are presented. Selected fields of database are used for deriving the constants for damage kinetic equations. Two algorithms of deriving are discussed, the first was designed for constant temperature conditions as well as the second assigns for definite interval of temperatures. The numbers of experimental data sets for each algorithm are determined. The example of the deriving process for nickel based alloy is presented and plots of time dependencies for damage parameter are built. The discussed software is designed for engineers and research associates who are working in area of modeling of high temperature properties in materials and structural elements.
Research of Nonlinear Vibrations of Laminated Shallow Shells with Cutouts by R-functions Method
(NTU "KhPI", 2016) Kurpa, Lidiya; Timchenko, Galina; Osetrov, Andriy Olexandrovich
In present work an effective method to research geometrically nonlinear free vibrations of elements of thin-walled constructions that can be modeled as laminated shallow shells with complex planform is applied. The proposed method is based on joint use of R-functions theory, variational methods and Bubnov-Galerkin procedure. It allows reducing an initial nonlinear system of motion equations of a shallow shell to the Cauchy problem. The mathematical formulation of the problem is performed in a framework of the refined first-order theory. The appropriate software is created within POLE-RL program system for polynomial results and using C++ programs for splines. New problems of linear and nonlinear vibrations of laminated shallow shells with cutouts are solved. To confirm reliability of the obtained results their comparison with the ones obtained using spline-approximation and known in literature is provided. Effect of boundary condition on cutout is studied.
Профессор Жовдак Валерий Алексеевич – к 70-летию со дня рождения
(НТУ "ХПІ", 2016) Ларин, Алексей Александрович; Морачковский, Олег Константинович; Трубаев, Александр Иванович
Статья посвящена 70-летию со дня рождения профессора В. А. Жовдака (9.03.1946 – 26.03.2009). Приведены краткие биографические сведения. Выделены основные результаты научной работы, которые позволили создать одно из важных направлений исследований на кафедре динамики и прочности машин НТУ "ХПИ", связанного с разработкой методов анализа случайных колебаний, оценки надежности и прогнозирования ресурса механических систем. Представлен список некоторых важных публикаций В. А. Жовдака.
Способы учета и моделирование сил сопротивления различной физической природы в механических, динамических, колебательных и роторных системах
(НТУ "ХПІ", 2016) Мартыненко, Геннадий Юрьевич; Марусенко, Алексей Николаевич
Рассматриваются теоретические основы учета демпфирования и сил сопротивления в динамических системах, способы учета демпфирующих свойств конструкционных элементов при расчете динамических характеристик систем, математическое описание сил сопротивления. Анализируется эффективность использования демпферов в зависимости от их конструктивных особенностей. Приводятся примеры использования демпфирующих элементов различного типа в механических системах, в том числе роторах.
Препроцесорні програми для підготовки скінченноелементних сіток у випадку великих деформацій
(НТУ "ХПІ", 2016) Бреславський, Дмитро Васильович; Коновалов, Микола Володимирович; Татарінова, Оксана Андріївна
Надано опис програмного забезпечення для препроцесорної підготовки даних при розв'язанні задач механіки деформівного твердого тіла методом скінченних елементів. Для випадку великих деформацій передбачено застосування узагальненого підходу Лагранжу-Ейлеру. Для генерації трьохвимірних моделей призматичних тіл застосовано програми тріангуляції двовимірних областей складної геометрії. Розглянуто основні алгоритми побудови сіток при розбитті матеріальних та додаткових "повітряних" областей, їхню програмну реалізацію виконано за допомогою мови програмування Python. Наведено приклади побудови сіток для моделей різних форм.
Взаимное влияние соединений с натягоми сопряженных с ними конструктивных элементов
(НТУ "ХПИ", 2016) Андреев, Арнольд Георгиевич; Виноградский, Дмитрий Георгиевич
В рассматриваемой задаче предполагается, что у деталей соединения с натягом (вала и втулки) имеются сопряженные с ними конструктивные элементы, являющиеся их продолжениями. В силу этого НДС соединения с натягом воздействует на эти сопряженные конструктивные элементы, которые, в силу сопряженности, в свою очередь влияют на детали соединения с натягом. Анализируются 6 типов соединений с натягом, имеющих сопряженные с ними конструктивные элементы, для которых определяются компоненты НДС, характеризующие степень взаимного влияния соединений с натягом и конструктивных элементов.
Магнітопружне деформування тіла із порожниною
(НТУ "ХПІ", 2016) Лавінський, Денис Володимирович
Розглядається задача магнітопружного деформування тіла нескінченних розмірів із порожниною за рахунок магнітострикції, яке знаходиться у стаціонарному однорідному магнітному полі. Наведена математична постановка задачі. В якості чисельного методу обрано метод скінчених елементів. Одержані результати, щодо розподілу тензорних компонент, які описують процес деформування. Порівняння чисельних результатів в околі порожнини із результатами аналітичного розв'язку, дозволили зробити висновок про можливість застосування методу скінчених елементів для аналізу магнітопружного деформування тіл із неоднорідністю структури.