Кафедри
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/35393
Переглянути
50 результатів
Фільтри
Налаштування
Результати пошуку
Документ Комп'ютерне моделювання повзучості роторів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Бреславський, Дмитро Васильович; Паламарчук, Павло Ігорович; Сенько, Альона Володимирівна; Марусенко, Олексій МиколайовичРозглянуто питання визначення напружено-деформованого стану при повзучості у моделях роторів парових та газових турбін. Формулювання задачі базується на загальному підході механіки суцільного середовища з використанням теорії плину для опису деформацій повзучості. Як метод розв’язання використано метод скінченних елементів у реалізації професійного інженерного програмного забезпечення. Проаналізовано вплив відцентрового навантаження на напружено-деформований стан, що змінюється протягом 10000 год повзучості матеріалу роторів. Розглянуто дві моделі ротору – спрощену циліндричної форми та ротору барабанного типу, що описано геометрією тіла обертання та який складається з кількох циліндричних частин. Завдяки симетрії моделей розрахункові схеми побудовано на основі використання двовимірного скінченного елементу тіла обертання. Застосовано алгоритми для підготовки вхідних даних, що можуть бути рекомендовані для використання у практиці проектування підприємств енергетичної галузі. Для розрахунків повзучості використано гіпотезу плину (закон Нортону). Проаналізовано повзучість моделей в різних температурних умовах з застосуванням у якості їхнього матеріалу різних сталей, що використовуються у турбобудуванні. За результатами виконаного комп’ютерного моделювання повзучості моделей роторів встановлено рівні деформування та характер перерозподілу напружень, що виникають при однаковому навантаженні відцентровими силами в різних температурних умовах, які викликані робочими процесами у турбіні. Проаналізовано рівні напружень та деформацій у роторі барабанного типу та встановлені найбільш навантажені та деформовані його області. Відмічається, що за даними проведеного моделювання для розглянутої моделі ротору барабанного типу накопичений за час аналізу рівень деформацій є помірним та не перевищує 0.4%, що є придатним з точки зору аналізу експлуатаційних властивостей.Документ Комп'ютерне моделювання повзучості циліндра при його контакті зі стрижнями напівциліндричного перерізу(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Бреславський, Дмитро Васильович; Паламарчук, Павло ІгоровичСтаттю присвячено опису постановки задачі, підходу до моделювання та отриманим результатам з повзучості товстої труби при її контакті зі стрижнями напівциліндричного перерізу, які розташовані симетрично її центру. Представлено огляд наукових публікацій, виконаних у напрямку моделювання контакту при повзучості, в тому числі з використанням МСЕ. Постановку задачі викладено з урахуванням скінченних деформацій та переміщень. Описано умови контакту, представлено варіаційний функціонал, який використовується для скінченноелементного формулювання задачі. Завдяки наявній симетрії геометричних параметрів та крайових умов задачу розв'язано з використанням постановки плоскої деформації. Областю дискретизації в МСЕ є четверта частина перерізу труби, що контактує з перерізом стрижня у вигляді половини кола. Представлено результати верифікаційних досліджень, виконаних з метою оцінювання достовірності розв'язання задачі повзучості циліндру, навантаженого внутрішнім тиском. Обговорюються різні моделі для опису контактної взаємодії, що є можливим використовувати у програмному комплексі ANSYS. Показано переваги використання Normal Lagrange Method. Проаналізовано деформування при повзучості труби з її контактом зі стрижнем протягом 10000 годин. Наведено отримані шляхом комп'ютерного моделювання розподіли компонентів напружено-деформованого стану за перерізами контактуючих елементів та графік перерозподілу інтенсивності напружень у місці контакту. Обговорюються отримані за допомогою розрахунків характеристики деформованого стану поверхні циліндричної труби, який виникає завдяки впливу контактуючого стрижня. Проведено апроксимацію та представлено аналітичні вирази залежності інтенсивності напружень та довжини лінії контакту від часу. Отримані результати розв'язання задачі повзучості свідчать, що протягом приблизно 1.25 року завдяки контакту труби зі стрижнями на її поверхні утворюються дефекти типу вм'ятин.Документ The influence of initial blank parameters on railway wheels manufacture with hot plastic deformation process(ТОВ "Укрметалургінформ "НТА", 2017) Babachenko, O. I.; Domina, K. G.; Kononenko, G. A.; Khulin, A. N.; Golovko, O. N.; Ashkelianets, А. V.The current article aims at simulation of hot plastic deformation process with the objective to determine the influence of initial blank H / D ratio on the cumulative deformation distribution within the wheel blank and position of its axial zone with its macrostructure improper quality. The methods of mathematical simulation have been applied for metal yield at the main stages of wheel blank hot plastic deformation (upset forging, spread and die forging) and simulation is carried out with program “Forge 3”. The research results are in the assessment performed for the deformed metal within the wheel volume and the research has been made with computer simulation of the hot plastic deformation for the wheel blanks with Ø 360 – 520 mm and shape form of H/D = 0.5– 1.6. The research has determined that the optimal initial blank for production of Ø 957-mm-railway wheels is the wheel blank of Ø 450 mm (H / D = 0.84) and its application enables fine workability of the wheel rim (the value of the cumulative degree of deformation is 85%) and that of the wheel disk is 92 %, this practice also excludes occasional defects of macrostructure to be present in the wheel. The scientific novelty of the current paper is in featuring the influence of initial blank geometry on the distribution of cumulative deformation and position of axial low-quality zone of the macrostructure in wheel blanks after hot plastic deformation. It has been found that on condition when wheel blank shape (H / D) is 0.73, 0.84 or 1.11, cumulative degree of deformation in wheel rim change insignificantly and is of 85 %. The practical value of the paper we see in determining the best possible or optimal initial blank for production of railway wheels with Ø 957 mm in diameter (a blank of Ø 450 mm and its H / D = 0.84), application of which provides good industrial results stated above.Документ Development of technology for forming vacuum-arc TiN coatings using additional impulse action(Institute for Single Crystals, 2022) Pinchuk, N. V.; Starikov, V. V.; Kniazieva, H. O.; Surovytskyi, S. V.; Konotopska, N. V.The effect of supplying a constant and high-voltage pulse with duration of 10 μs on the formation of predominantly oriented crystallites and the stress-strain state of vacuum-arc TiN coatings at two pressures of a nitrogen atmosphere is analyzed. It is shown that the deposition of the coatings under conditions of high voltage cascading effect leads to the growth of crystallites with the texture axis [110]. and to a change in the stress-strain state (reduction of deformation in the group of crystallites with the axis [111]). The obtained results are explained by an increase in the mobility of atoms and ordering processes in the region of the displacement cascades formed under the action of bombarding high-energy ions accelerated in the field of high-wave pulse potential. Computer simulations of the main processes observed during deposition were performed.Документ Synthesis of an effective system of active shielding of the magnetic field of a power transmission line with a horizontal arrangement of wires using a single compensation winding(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Kuznetsov, B. I.; Nikitina, T. B.; Bovdui, I. V.; Voloshko, O. V.; Kolomiets, V. V.; Kobylianskyi, B. B.Aim. The theoretical and experimental studies of the effectiveness of reducing the level of the magnetic field in two-storey cottage of the old building of a power transmission line with a horizontal arrangement of wires by means of active shielding with single compensation winding. Methodology Spatial location coordinates of the compensating winding and the current in the shielding winding were determined during the design of systems of active screening based on solution of the vector game, in whith the vector payoffs is calculated based on Biot-Savart's law. The solution of this vector game calculated based on algorithms of multi-swarm multi-agent optimization. Results The results of theoretical and experimental studies of the effectiveness of reducing the level of the magnetic field in two-storey cottage of the old building of a power transmission line with a horizontal arrangement of wires by means of active shielding with single compensation winding are presented. Originality. For the first time, the theoretical and experimental studies of the effectiveness of reducing the level of the magnetic field in two-storey cottage of the old building of a power transmission line with a horizontal arrangement of wires by means of active shielding with single compensation winding are considered. Practical value. From the point of view of the practical implementation it is shown the possibility to reduce the level of magnetic field in two-storey cottage of the old building from power transmission line with a horizontal arrangement of wires by means of active shielding with single compensation winding to the sanitary standards of Ukraine.Документ Information Technology in the Modeling of Dry Gas Seal for Centrifugal Compressors(2020) Rozova, Lyudmila; Martynenko, GennadiiThe developed specialized software package for computer modeling of dry gas seals for the rotors of centrifugal compressors is presented. This software package implements the mathematical model that describes improved methodology for seals modeling and solving under steady-state compressor operating conditions. It allows to make a model of working gap between the seal rings, which changes under the influence of gas pressure and temperature. This improved computer modeling can provide the reliable operation of dry gas seals. The developed software package has been tested on real constructions of dry gas seals with different types of groves. The results of test solutions were compared with available in literature and experimental studies.Документ Комп'ютерне моделювання в біомеханіці кровообігу(Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, 2019) Кізілова, Наталія Миколаївна; Соловйова (Філіппова), Олена МиколаївнаУ статті обговорюються можливості комп'ютерного моделювання для проведення розрахунків на детальних моделях кровоносної системи людини. Наведено короткий огляд існуючих математичних моделей і запропонована модель, яка дозволяє проводити розрахунки параметрів кровообігу – швидкості і тиску крові, переміщень стінок артерії – для складного дерева судин в реальному часі. На основі моделі проведено розрахунки параметрів кровообігу в моделі аорти (91 в'язкопружня трубка). Показано гарне відповідність результатів комп'ютерного моделювання вимірам тиску і швидкостей течії крові вздовж аорти.Документ Mixing on the Boundaries of Layers of Multilayer Nanoperiod Coatings of the TiNх/ZrNх System: Simulation and Experiment(Sumy State University, 2017) Sobol, O. V.; Meylekhov, A. A.; Mygushchenko, R. P.; Postelnyk, A. A.; Sagaidashnikov, Yu. Ye.; Stolbovoy, V. A.Using the complex of methods for attestation of the structural state in combination with computer simulation and measurement of mechanical properties (hardness), the influence of the period Λ on the mixing process on the interlayer boundaries of multilayer coatings TiNх/ZrNх is studied. The formation of two phases (TiN and ZrN) with one type of crystal lattice (structural type NaCl) is identified in the layers of multiperiodic compositions TiNx/ZrNx with a period of Λ = 20 ... 300 nm. At Λ = 10 nm, the formation of a solid solution (Zr, Ti)N, as well as a small volume of the TiN phase is revealed on XRD spectras. The presence of TiN component is due to the larger initial value of the layer based on titanium nitride. To explain the results obtained, the results of computer simulation of damage at the atomic level during bombardment by ions accelerated in the Ub field are used. The critical thickness of mixing (about 7 nm) in the TiNx/ZrNx system is determined upon condition that Ub = – 110 V. It is established that a decrease in the period from 300 to 20 nm leads to increase in hardness. The highest hardness of 44.8 GPa corresponds to the superhard state. It is established that the critical thickness of radiation-stimulated defect formation has a significant effect on the stress-strain state and hardness of coatings with a small Λ ≈ 10 nm. In this case, relaxation of the stress-strain compression state occurs and the hardness decreases. However, the formation of a solid solution, while retaining part of the unreacted layer of titanium nitride at Λ = 10 nm, makes it possible to obtain an ultrahigh (44.8 GPa) hardness of the coating.Документ The Influence of Layers Thickness on the Structure and Properties of Bilayer Multiperiod Coatings Based on Chromium Nitride and Nitrides of Transition Metals Ti and Mo(Sumy State University, 2018) Sobol, O. V.; Meylekhov, A. A.; Mygushchenko, R. P.; Postelnyk, A. A.; Tabaza, Taha A.; Al- Qawabah, Safwan M.; Gorban, V. F.; Stolbovoy, V. A.The influence of the layers thickness of bilayer multi-period coatings of the CrNx/MoNx and CrNx/TiNx systems on their phase-structural state, substructure, stress-strain state and mechanical properties was studied using methods of precision structural analysis in combination with computer simulation of implantation processes during particle deposition. It is established that a two-phase structure of CrN and-Mo2N phases of the structural type NaCl is formed in the multi-period coatings of the CrNx/MoNx system with a nanometer thickness of the layers. Because of the small difference in periods (less than 0.5 %) for Λ = 20 nm, the layers form a coherent interlayer interface. The use of small Ub – 20 V during deposition makes it possible to avoid significant mixing at interlayer (interphase) boundaries even at the smallest Λ = 10 nm. Nitride layers formed under conditions of vacuum arc deposition are under the action of compressive stresses. In the СrNх/TiNх system, because of the relatively large discrepancy between periods (more than 2.5 %), during the formation of the same structural components in the layers (CrN and TiN phases of the structural type NaCl), the epitaxial growth with period adjusting does not occur, even for the smallest Λ = 10 nm. The action of the deformation factor at the interphase boundary allows achieving an ultrahard state (with a hardness of about 50 GPa), which causes a relatively low friction coefficient. The obtained results on the formation of phase-structural states with the nanoscale thickness of layers of multi-period nitride coatings are explained from the position of minimization of surface energy and deformation energy.Документ А Computer Simulation of Radiation-Induced Structural Changes and Properties of Multiperiod ZrNₓ/MoNₓ System(Sumy State University, 2017) Sobol, O. V.; Meylekhov, A. A.; Bochulia, T. V.; Stolbovoy, V. A.; Gorban, V. F.; Postelnyk, A. A.; Shevchenko, S. M.; Yanchev, A. V.Influence of the period value Λ (at different negative potential Ub that supplied during deposition) on phase composition, structure, stress-strain state and hardness of multiperiod coatings ZrNₓ/MoNₓ is investigated by using complex methods of validation structural state at combined with microindentation. Formation in layers ZrNx and MoNx the phases with cubic lattice and preferred orientation of crystallites with axis [100] is established. Stress-strain state of compression with increasing Ub is amplified and reaches maximum value (– 6.7 GPa) at Λ = 20 nm and Ub – 110 V. Hardness of coating increases with decreasing Λ from 300 to 20 nm. Coatings that obtained with Λ = 20 nm and Ub – 110 V have the highest hardness 44 GPa. Relaxation of structural compressive stresses and decreasing hardness is happening at smaller Λ and larger Ub – 110 V (as a result of radiation-stimulated forming defect and mixing). Data of computer modeling of defectiveness at atomic level at bombardment of ions that accelerated in field Ub are used to explain the results.