2022
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/56991
Переглянути
10 результатів
Результати пошуку
Документ Моделювання електричного поля прохідного полімерного ізолятора в програмному середовищі Ansys Maxwell(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Шевченко, Сергій Юрійович; Данильченко, Дмитро Олексійович; Потривай, Андрій Едуардович; Дривецький, Станіслав Ігорович; Цюпа, Владислав МиколайовичУ статті проаналізовано програмні засоби моделювання карт розподілу напруженості електричного поля ізоляторів. Необхідність вирішення даного питання диктується тим, що нерівномірність електричного поля на ізоляторах спричиняє підвищення вірогідності виникнення часткових розрядів, які руйнують ізоляційний шар, тому дуже важливим є питання оптимізації напруженості електричного поля на ізоляторі. Розглянуто конструктивні особливості прохідних ізоляторів та особливості виникнення часткових розрядів в них. Розглянуто розподіл напруженості електричного поля в полімерному прохідному, що працює в мережі змінного струму без забруднень. Наведено результати моделювання електричного поля ізоляторів в програмному середовищі Ansys Maxwell, в основі моделювання якого лежить метод скінченних елементів. Виявлено точки в конструкції прохідного полімерного ізолятору 35 кВ, де концентрується найбільший рівень напруженості електричного поля. Запропоновано спосіб впливу на досліджувану при моделюванні ділянку в області з’єднання фланцю з заземлюючою плитою. Таким чином визначено використання провідної обкладки, яка розміщена між фланцем та місцем приєднання до полімерного ізолюючого шару, що дозволяє значно покращити загальний розподіл напруженості електричного поля по поверхні прохідного полімерного ізолятора та зробити його конкурентним у порівнянні з найбільш часто використовуваними на даній напрузі фарфоровими прохідними ізоляторами, за рахунок підвищення електричної міцності конструкції. За результатами дослідження запропоновано засіб оптимізації електричного поля прохідного полімерного ізолятора, що дозволяє підвищити його електричну стійкість, а також зменшити напруженість електричного поля в районі стикування фланцю з поверхнею кріплення, що, в свою чергу, запобігає виникненню передчасних часткових розрядів в ізоляційному тілі.Документ Non-stationary phenomena in technological systems of electromagnetic processing of materials(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Anischenko, Galyna Ottivna; Lavinsky, D. V.A large number of technical and technological facilities work under the action of electromagnetic fields. In electroconductive bodies have significant largest electromagnetic forces that can cause movement or deformation of structural elements. The creation of effective methods of analysis of the distribution of the electromagnetic field and coupled nonstationary deformation of structural elements is topical at present time. The article contains a mathematical formulation of the problem of nonstationary deformation of structural elements under the action of electromagnetic fields. Coupling of electromagnetic field and mechanical field is carried out with the help of local electromagnetic forces. Further made the transition to a variational formulation on the basis of the task of finding the minimum of the total energy of the system, which includes the energy of the electromagnetic field. For the numerical solution the finite element method is used. Nodal unknowns in this case are the magnetic vector potential and displacements. The proposed method is applied to non-stationary deformation of the "inductor-billet" technological operation of magnetic-pulse processing of metals. Some results of the deformation are presented.Документ Нові фізичні чинники за контактної взаємодії пружних тіл уздовж поверхонь близької форми(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Ткачук, Микола Миколайович; Пінчук, Наталія Володимирівна; Ткачук, Ганна Володимирівна; Клочков, Ілля Євгенович; Ткачук, Микола Анатолійович; Грабовський, Андрій Володимирович; Сєриков, Володимир Іванович; Гречка, Ірина Павлівна; Куценко, Сергій Володимирович; Цимбал, Ганна Іванівна; Коба, Андрій МиколайовичУ роботі міститься узагальнення та розвиток підходів, моделей та методів дослідження контактної взаємодії складнопрофільних тіл. У випадку контактування уздовж поверхонь близької форми виникає низка проблем. Вони стосуються, по-перше, того, що аналітичні методи при цьому втрачають межі застосовності. По-друге, за малих зазорів між поверхнями контактуючих тіл різко зростає внесок у баланс переміщень деформування проміжних та поверхневих шарів. По-третє, при застосуванні традиційних чисельних методів також різко зростає внесок похибок апроксимації форми контактуючих поверхонь. Усі перелічені чинники викликають необхідність розвитку нових підходів, моделей та методів дослідження контактної взаємодії складнопрофільних тіл. Для цього залучаються варіаційні принципи із застосуванням апарату теорії варіаційних нерівностей та принципу Калькера. Крім того, розроблено новий принцип побудови множини моделей контактної взаємодії складнопрофільних тіл. Він полягає у поступовому нарощуванні кількості фізичних чинників, які враховуються припобудові цих моделей. Це дає можливість формувати послідовність варійованих параметричних моделей, при цьому природним чином удається уникати конфліктних ситуацій при урахуванні нових чинників. Крім того, це забезпечує спадковість у послідовності моделей різного рівня.. У кінцевому підсумку забезпечується також визначення чутливості характеристик контактної взаємодії до варіювання тих чи інших параметрів, а також розв’язання задачі обґрунтування раціональної форми контактуючих поверхонь за критеріями міцності. Запропоновані удосконалені підходи, моделі та методи проілюстровані на прикладі дослідження контактної взаємодії тіл із розташованими між ними проміжними шарами.Документ Чисельне моделювання пружно-пластичного деформування торсіонних валів систем підресорювання транспортних засобів із урахуванням контактної взаємодії(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Заворотній, Антон Валерійович; Куценко, Сергій Володимирович; Саверська, Марія Сергіївна; Клочков, Ілля Євгенович; Зінченко, Олена Іванівна; Ткачук, Микола Анатолійович; Назаренко, Сергій Олександрович; Пінчук, Наталія Володимирівна; Марусенко, Світлана ІванівнаУ роботі розроблена модель напружено-деформованого стану торсіонних валів. Здійснена варіаційна постановка задачі на основі теорії варіаційних нерівностей. Чисельне моделювання напружено-деформованого стану здійснено із залученням методу скінченних елементів. У моделі напружено-деформованого стану торсіонних валів інтегровано його узагальнений параметричний опис. Він містить варійовані зна чущі проектно-технологічні чинники. Зокрема, це конструктивне виконання головки торсіона, галтельного переходу та діаметр стебла тор сіонного валу. Крім того, він містить параметри технологічного процесу подвійного заневолювання: кути закрутки та властивості матеріалу вала. Установлено, що напруження, що виникають у торсіонних валах, в основному зосереджуються у зоні контактної взаємодії шліцьової головки вала із шліцьовою муфтою. Визначено параметричні залежності рівня еквівалентних напружень за Мізесом від рівня кутів занево лювання та від співвідношення діаметра головки і стебла торсіонного валу. Вироблені рекомендації щодо підвищення характеристик міцно сті торсіонних валів. Також визначені характерні особливості розподілів контактного тиску на шліци головки торсіонного вала. Вони зале жать від типу граничних умов. Якщо у цих граничних умовах закладено можливість двостороннього зв’язку, то контактний тиск має області від’ємних значень. Крім того, рівень контактного тиску сильно зростає. Така нефізична особливість зникає, якщо застосовується умова одностороннього контакту. Тому цей варіант граничних умов є більш адекватним. Він був застосований для розрахунків напружено-деформованого стану торсіонного валу із урахуванням пластичного деформування матеріалу та контактної взаємодії зі спряженими тілами.Документ Розрахунково-експериментальні дослідження макету гідропередачі танкової трансмісії(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Грабовський, Андрій Володимирович; Третяк, Владислав Володимирович; Волошина, Ірина Олександрівна; Ткачук, Микола Миколайович; Марусенко, Світлана Іванівна; Сєриков, Володимир Іванович; Гречка, Ірина Павлівна; Ткачук, Ганна Володимирівна; Зарубіна, Алла Олександрівна; Васильєв, Антон Юрійович; Стаховський, Олег ВалерійовичЗадля обґрунтування прогресивних технічних рішень радіальних гідрооб’ємних передач необхідно здійснювати дослідження напружено деформованого стану їхніх найбільш відповідальних та навантажених елементів. Зокрема, викликає інтерес визначення раціональних параметрів блоку циліндрів, який підлягає дії значного тиску робочої рідини. Це призводить до формування напружено-деформованого стану із високим рівнем напружень та пружних переміщень. Вони можуть бути небезпечними із точки зору міцності, жорсткості та працездатності гідрооб’ємної передачі у цілому. Для здійснення чисельних досліджень напружено-деформованого стану блоку циліндрів гідрооб’ємної передачі на етапі проектування розробляються скінченно-елементні моделі із варійованими параметрами. Разом із тим на цьому етапі досліджень бажано мати у розпорядженні верифіковану чисельну модель. Задля цього у роботі описані розрахунково експериментальні дослідження макету циклічної частини блоку циліндрів гідрооб’ємної передачі. З одного боку, ці дослідження виконані за допомогою експериментального методу голографічної інтерферометрії. З іншого боку, здійснені розрахунки із використанням методу скінченних елементів. У ході порівняння отриманих результатів визначені параметри скінченно-елементних моделей, які забезпечують високу точність розрахунку напружено-деформованого стану блоку циліндрів гідрооб’ємних передач.Документ Моделювання теплового режиму безплатформної навігаційної системи з термостабілізацією прискореного прогріву(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Погорілов, Сергій Юрійович; Хавін, Валерій ЛьвовичВ даний час у сучасній авіаційно-космічній техніці широко використовуються безплатформні інерційні навігаційні системи (БІНС) на основі волоконно-оптичних гіроскопів (ВОГ). У зв'язку з високою чутливістю ВОГ до впливу змін температури забезпечення стабільних теплових режимів роботи є актуальною проблемою. Найважливішим завданням підвищення точності роботи системи є розробка способів теплового захисту та термостабілізації ВОГ. Робота присвячена моделюванню температурного поля безплатформного інерційного блоку (БІБ), що входить до складу БІНС з метою забезпечення мінімального перепаду температур на платформі ВОГ із застосуванням термостабілізації. Метою роботи є моделювання температурного поля вимірювального блоку БІБ та визначення умов, які забезпечують мінімум перепадів температур на платформі ВОГ в умовах термостабілізації. Для досягнення поставленої мети вирішено такі завдання: створення розрахункової схеми та кінцевоелементної моделі приладу БІБ, моделювання впливу зміни зовнішніх температур на температурне поле приладу БІБ, чисельне визначення температурних градієнтів у заданих точках приладу. За наслідками чисельного моделювання проведено дослідження параметрів температурного поля приладу, характеристик системи термостабілізації. Розглянуто тепловий режим приладу із системою термостабілізації для прискореного прогріву та зменшення градієнтів зміни температур на датчиках ВОГ з керуючим законом, відповідним змінам температури основи. Чисельно визначено температурні градієнти у заданих точках приладу. Встановлено, що закон термостабілізації має забезпечувати стабільність температурного поля (малість градієнта температури). Саме значення температури ВОГ істотного впливу на величину дрейфу не надає. Систему термостабілізації доцільно використовувати тільки для виведення системи на робочий температурний режим протягом не більше 30 хвилин, а в робочому режимі не використовувати.Документ Аналіз міцності елементів кріплення механічної педалі з тросовим приводом(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Голенко, Костянтин Едуардович; Диха, Олександр Володимирович; Рудик, Олександр ЮхимовичВизначення показників міцності структурних компонентів механічних педалей транспортних засобів, зокрема елементів їх кріплення до тросових приводів, є актуальним з огляду на потребу відповідності дотримання вимог щодо максимальних зусиль згідно з Правилами ЕЄК ООН №13 та №35 з однієї сторони та забезпечення достатнього запасу міцності згідно технічних умов експлуатації тросових приводів – з іншої сторони. Додаткової практичної користі розглянута в статті тема набуває з точки зору оцінки запасу міцності складових механічної педалі в критичних умовах експлуатації, які і й входять в основу крайових при формуванні поставленої задачі – аналізу міцності визначених деталей методом кінцевих елементів у середовищі ANSYS. Слід розуміти, що наведений аналіз є лише одним з обов’язкових етапів імітаційних випробувань педалі, адже, будучи відносно простим вузлом, механічна педаль насправді має бути спроектована в такий спосіб, щоб критичні навантаження зруйнували найменш відповідальні замінні елементи складального вузла, але не приводи та відповідні їм агрегати, що активуються через трос дистанційного керування.Документ Комплексний підхід до аналізу статичної та динамічної міцності ротора димососу(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Мартиненко, Володимир ГеннадійовичВ роботі описано процес оцінки статичної і динамічної міцності ротора осьового димососу зі здвоєними лопатками, що дозволяють значно підвищити його ефективність. Для побудови розрахункової моделі аналізу міцності виконано спрощення геометричної моделі шляхом видалення болтових з’єднань, зрощування малих поверхонь, а також моделювання зварних швів у вигляді зкруглень та фасок. Такі спрощення дозволили побудувати якісну скінченно-елементну сітку, що має достатню точність для виконання інженерних розрахунків. Розрахункові моделі включають скінченно-елементу модель одного сектора циклічної симетрії робочого колеса димососа, що використовується для більш точного визначення його напружено-деформованого стану та локальних максимумів напружень в місцях їхньої концентрації в кореневих перерізах лопаток та у місцях їхнього з’єднання перемичками від дії відцентрових сил, аеродинамічних навантажень на лопатку та теплових навантажень від прогріву колеса, а також скінченно-елементну модель всього ротора із менш детальним розбиттям робочого колеса, яке в даному випадку відіграє роль масово-інерційного елементу, та більш детальним розбиттям валу для аналізу його статичної міцності і реакцій у підшипникових вузлах від дії сил тяжіння та визначення власних частот й форм коливань ротора та можливості виникнення резонансів із кратностями частоти збуджуючих навантажень. Аналіз статичної міцності робочого колеса та валу ротора димососа виконувався шляхом порівняння еквівалентних за Мізесом напружень із допустимими напруженнями, а аналіз динамічної міцності ротора димососа виконувався шляхом визначення рівня відстройки власних частот коливань від кратностей частоти збуджуючого навантаження, яким в даному випадку приймались відцентрові сили, що діють на дисбаланс ротора, який обертається. Детальний аналіз результатів розрахунків дозволив встановити, що елементи ротора димососа відповідають вимогам статичної міцності під дією усіх можливих типів навантажень, а власні частоти коливань ротора мають достатній рівень відбудови від кратностей частоти збуджуючого навантаження. Таким чином зроблений висновок про статичну і динамічну міцність ротора димососа, що впливають на його ресурс та довговічність роботи на номінальному режимі.Документ Розрахунково-експериментальне обґрунтування проектно-технологічних рішень елементів силових гідроциліндрів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Веретельник, Олег Вікторович; Гречка, Ірина Павлівна; Волошина, Ірина Олександрівна; Ткачук, Микола Миколайович; Льозний, Олег Сергійович; Ткачук, Микола Анатолійович; Саверська, Марія Сергіївна; Куценко, Сергій Володимирович; Третяк, Владислав ВолодимировичУ роботі описані дослідження напружено-деформованого стану елементів силових гідроциліндрів. Як варійовані параметри обрано геометричні розміри корпусу та властивості матеріалів. Контрольованими величинами є рівні напружень та переміщень. За критерії слугують маса, міцність та жорсткість. Ці характеристики визначають технічні характеристики силових гідроциліндрів. Установлені залежності критеріальних характеристик від варійованих параметрів. На цій основі розроблені рекомендації із обґрунтування проектно-технологічних рішень елементів силових гідроциліндрів. Це дало можливість розробити проект і технологію виготовлення корпусів силових гідроциліндрів із малою матеріалоємністю. Крім того, забезпечено підвищений ККД за рахунок застосування антифрикційного покриття внутрішньої поверхні циліндра. Обмежено рівень напружень у основному матеріалі корпуса циліндра. Також забезпечено міцність зони матеріалу паяного з’єднання і футерувального шару із пластика. Задля зниження рівня втрат у рухомому з’єднанні поршня із корпусом гідроциліндра застосовано спеціальну конфігурацію ущільнюваного кільця. При цьому радіальні переміщення корпуса циліндра забезпечують прийнятний контакт рухомої та нерухомої частин гідроциліндра. У цілому обґрунтовані збалансовані проектно-технологічні рішення елементів силових гідроциліндрів. Вони забезпечують високі технічні характеристики силових гідроциліндрів. Також підвищується технологічний рівень їх виробництва та знижується загальна вартість. Силові гідроциліндри із обґрунтованими параметрами знайшли використання у елементах технологічних систем.Документ Моделювання формоутворення гнутого профілю зі змінним перерізом(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Губський, Сергій Олександрович; Чухліб, Віталій Леонідович; Біба, Микола ВікторовичВ статті проведений узагальнюючий огляд підходів до виробництва гнутих профілів змінного перерізу, що використовуються в світі. Розглянуто актуальність використання моделювання напружено-деформованого стану профілю методом кінцевих елементів з метою прогнозування виникнення дефектів при його виробництві. Вказується на затребуваність профілів зі змінним перерізом. Описано схему формування та вказується на можливість обґрунтованого зменшення числа технологічних переходів. Промодельоване формоутворення коритного гнутого профілю зі змінним поперечним перерізом з нижньою горизонтальною стінкою, показаний алгоритм задання граничних умов. Розглянуто зміну напруженодеформованого стану заготовки при проходженні її через кліть профілезгинального стану.