2018
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/34931
Переглянути
15 результатів
Результати пошуку
Документ Контактна взаємодія елементів штампового оснащення(НТУ "ХПІ", 2018) Ткачук, Микола Анатолійович; Іщенко, Ольга Анатоліївна; Дьоміна, Наталя Анатоліївна; Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Шеманська, Вікторія Вікторівна; Васильченко, Дар'я РоманівнаРобота спрямована на розв'язання актуальної та важливої для машинобудування, зокрема, стосовно процесів та машин обробки тиском, науково-технічної задачі забезпечення характеристик розділових штампів на основі дослідження міцності та жорсткості їхніх елементів на етапі проектування. Для дослідження напружено-деформованого стану елементів штампового оснащення розроблена комплексна математична модель, яка, на відміну від відомих, дає можливість враховувати множинну контактну взаємодію елементів досліджуваних технологічних систем. Крім того, у цю модель інтегрована технологія параметричного моделювання, що дає можливість розв'язувати задачі синтезу на основі більш достовірних нелінійних задач аналізу. Запропоновано підхід із застосуванням поповнюваної бази даних розрахунків напружено-деформованого стану елементів штампової оснастки для обґрунтування їхніх проектно-технологічних рішень. На відміну від спрощених розрахункових моделей або прямого багаторазового розв'язання задач у повній постановці, пропонований підхід забезпечує і точність, і оперативність розв'язання даних задач. Установлено, що при багатоконтактному сполученні набору елементів штампів, що є багатошаровою конструкцією, зони контактної взаємодії і розподілу контактного тиску практично не змінюються при збільшенні сил штампування, а розподіли і максимальні значення контактного тиску практично лінійно залежать від діючих сил штампування. За результатами чисельних досліджень напружено-деформованого стану елементів розділових штампів установлені уточнені залежності їхніх міцнісних і жорсткісних характеристик від проектно-технологічних параметрів.Документ Исследование влияния режимов прокатки на эффективность проработки центральных зон сечения раската(НТУ "ХПІ", 2018) Паламарь, Дмитрий Григорьевич; Воробей, Сергей Александрович; Раздобреев, Валерий Гурьевич; Приходько, Игорь ЮрьевичПрименение непрерывнолитых заготовок для производства сортовых профилей является одним из важнейших направлений современной металлургии. При переводе действующих сортопрокатных станов на использование непрерывнолитой заготовки вместо исходной катаной не обеспечивается получение качественного готового проката. Поэтому разработка деформационно-температурных параметров прокатки и калибровки валков, которые позволят обеспечить повышенную деформацию осевой зоны раската для необходимой проработки литой структуры является актуальной задачей. Решение этой задачи позволит перевести действующие непрерывные мелкосортные и проволочные станы на непрерывнолитую заготовку с минимальным увеличением ее сечения по отношению к сечению используемой на этих станах катаной заготовки и, следовательно, с минимальными объемами реконструкционных мероприятий. Выполнены аналитические исследования проработки центральных зон раската с использованием разработанного в ИЧМ НАНУ упрощенного метода оценки напряжений. Показано, что с увеличением сечения исходной непрерывнолитой заготовки степень проработки центральных зон раската уменьшается, что вполне логично и не противоречит устоявшимся в теории прокатки представлениям. Подтверждены известные данные о том, что с увеличением диаметра валков, повышением температуры нагрева исходных заготовок, использование чугунных валков взамен стальных, при прочих равных условиях, глубина проникновения деформации увеличивается. Определено, что наибольшую степень деформации центральных зон раскатов обеспечивают овальные калибры (по сравнению с ящичными калибрами и прокаткой в валках с гладкой бочкой). В результате аналитических исследований установлено, что повышение содержания углерода в стали в пределах, допустимых стандартами, приводит к увеличению степени проработки центральных зон сечения раската. Полученные результаты могут быть использованы при определении технологических режимов производства проката, которые обеспечивают повышенную степень деформационной проработки центральных зон сечения раската.Документ Математическое моделирование плющения порошковой проволоки в металлической оболочке(НТУ "ХПІ", 2018) Грибков, Эдуард ПетровичПлющенные порошковые ленты отличаются технологичностью изготовления и используются для восстановительной наплавки. Одним из требований стандартов на порошковые ленты является обеспечение равномерного распределения плотности порошкового сердечника по сечению ленты. В работе разработана конечно-элементная модель плющения порошковой проволоки, основанная на анализе напряженно-деформированного состояния порошкового сердечника и металлической оболочки. Получены распределения деформаций, напряжений и плотности порошка по всему объёму очага деформации. Из анализа представленных результатов показано, что наиболее равномерная деформация порошкового сердечника наблюдается при больших обжатиях, при h1/d0<0,75. При малых обжатиях недеформированными остаются боковые кромки заготовки, что снижает их эксплуатационные свойства. Адекватность модели проверена на основе сравнения результатов расчета с аналитической моделью, при этом погрешность расчета силы прокатки не превысила 10%. Экспериментальные исследования процесса плющения порошковой проволоки подтвердили достоверность разработанной математической модели, при этом погрешность по определению силы прокатки составила 1,0…16,3% со среднеквадратичным отклонением 5,39%, что говорит о достаточной точности расчета и правомерности принятых допущений. Предложенная модель может быть использована для анализа распределения напряжений и деформаций в объёме очага деформации при плющении порошковой проволоки. Рекомендуемые степени деформации могут быть использованы в качестве критериальных при автоматизированном проектировании технологических режимов волочения и плющения порошковой проволоки.Документ Контактное взаимодействие элементов машин с нелинейно упругим промежуточным слоем(НТУ "ХПІ", 2018) Ткачук, Николай Николаевич; Львов, Геннадий Иванович; Грабовский, Андрей Владимирович; Скрипченко, Наталья БорисовнаВ работе поставлена и решена проблема построения вариационной формулировки задачи о контактном взаимодействии элементов машин с нелинейно упругим промежуточным слоем. Исследуется контакт системы упругих тел, между которыми размещены прокладки, напыления или слои шероховатости. Предлагается при формировании системы разрешающих уравнений отталкиваться от условий совместимости нормальных перемещений точек контактирующих поверхностей. Альтернативным является модификация вариационного принципа Калькера, в который вводятся дополнительные члены. Эти члены описывают влияние нелинейно упругих материалов или слоев. В итоге получается в общем случае нелинейная система уравнений и неравенств, отличительной особенностью которой является наличие нелинейных слагаемых в условиях совместности перемещений. Эта особенность отличает созданную модель от традиционных, в которых в левой части уравнений и неравенств присутствуют только линейные члены. Структурная нелинейность этих соотношений, обусловленная наличием условий типа неравенств, дополняется также и физической. При этом слагаемые, ответственные за последнюю, присутствуют в соотношениях, описывающих первую. В результате получаем связанные нелинейные условия контактного взаимодействия, в работе называемые структурно–физической нелинейностью. Для решения получаемой системы уравнений и неравенств предлагается сведение физически нелинейной задачи к последовательности физически линейных, но структурно нелинейных задач. Для этого разработаны методы дополнительных зазоров и переменных параметров податливости, а также модификации метода Ньютона–Рафсона. Кроме того, на основе решения сформированной системы соотношений предложено решать также обратные задачи обоснования геометрической формы контактирующих тел или свойств материалов промежуточных слоев. Намечены также критерии для решения задач оптимизации, которые направлены на обеспечение характеристик прочности контактирующих тел. Кроме этого, сформулирована задача коррекции профиля поверхностей контактирующих деталей за счет упругих деформаций от целенаправленной дополнительной внешней нагрузки.Документ Расчетно-экспериментальное исследование элементов механических систем(НТУ "ХПИ", 2018) Ткачук, Николай Николаевич; Скрипченко, Наталья Борисовна; Грабовский, Андрей Владимирович; Саверская, Мария Сергеевна; Ткачук, Николай Анатольевич; Зарубина, Алла Александровна; Сериков, Владимир Иванович; Мерецкая, Каролина АлександровнаДля определения напряженно-деформированного состояния элементов механических систем необходимо применять верифицированные численные модели. Для определения параметров этих моделей необходимо осуществлять экспериментальные исследования. При этом нужно определить степень несоответствия результатов численных и экспериментальных исследований. В статье предлагается соответствующий критерий несоответствия. Он определен на дискретном множестве точек. Иллюстративными примерами являются численные исследования методом конечных элементов, с одной стороны, и экспериментальные методом голографической интерферометрии, – с другой. Приведены результаты исследований универсально-сборных приспособлений, пресс-форм, приспособлений для сварочных работ. Определены типы конечных элементов для моделирования напряженно-деформированного состояния перфорированных пластин. Уточнены граничные условия в зоне сопряжения элементов станочных приспособлений и пресс-форм. Также выявлены временные распределения усилий на станочные приспособления и штампы.Документ Анализ реакции волоконных материалов на действие нагрузок на основе микромеханических моделей(НТУ "ХПИ", 2018) Ткачук, Николай НиколаевичВ работе предложены нелинейные физические и математические модели на основе микромеханики волоконных материалов на уровне статистических ансамблей их цепочек. Для решения поставленной задачи создания теоретических основ расчета деформирования элементов машиностроительных конструкций из таких материалов использовались методы механики сплошной среды, в частности, для формирования уравнений состояния. Для вывода нелинейных уравнений, описывающих физико-механические свойства полимерных материалов, привлекались и усовершенствовались соотношения статистической микромеханики волоконных цепочек, находящихся во взаимодействии друг с другом. На основе вариационных принципов построены новые вариационные формулировки общих задач определения деформирования волоконных материалов под действием загрузок с учетом влияния истории нагружения. Учитывается, в частности, трение волокон и проскальзывание отдельных воло- кон друг относительно друга. Предложены также модели гомогенизации свойств волоконных материалов. Они отличаются от известных процедурой осреднения с привлечением интегрирования с весом по замкнутой поверхности вокруг точки усреднения. На этой основе осуществлен переход от свойств микромоделей к свойствам макромеханических моделей. В результате разработаны новые, более адекватные нелинейные математические модели поведения материала, построенные с привлечением принципиально новых авторских подходов к описанию физико-механических свойств на микроуровне статистических наборов волоконных цепочек и пространственной гомогенизации их макросвойств. На этой основе могут быть установлены новые закономерности поведения волоконных материалов и композиций на их основе под механической нагрузкой. В конечном итоге создана основа для формирования макромеханических свойств материалов на основе математического моделирования микроансамблей волоконных цепочек и нитевых сетей, что предоставляет возможности прогнозирования свойств не только существующих, но и еще только создаваемых материалов. Разработана база для конструирования материалов с заданными физико-механическими свойствами.Документ Дослідження еволюції напружено-деформованого стану і визначення розрахункового ресурсу масивних елементів вісесиметричних конструкцій із використанням універсального скінченного елементу(НТУ "ХПІ", 2018) Андрієвський, Віктор Петрович; Максим'юк, Юрій Всеволодович; Мицюк, Сергій Вікторович; Пискунов, Сергій ОлеговичМатематичне моделювання процесів континуального руйнування в умовах довготривалої повзучості на основі МСЕ являє собою досить складну задачу, ефективність розв'язання якої залежить від повноти бібліотеки скінченно-елементної бази і алгоритмів розв'язання систем нелінійних рівнянь, а також від організації програмного забезпечення. За основу процедури отримання скінченно-елементних розв'язувальних співвідношень покладені основні принципи моментної схеми скінченних елементів (МССЕ). На відміну від загальноприйнятих підходів використання МССЕ передбачає, крім завдання закону розподілення переміщень, незалежне подання деформацій у вигляді рядів Маклорена. В основу алгоритму розв'язання системи нелінійних рівнянь прийнято метод інтегрування по параметру навантаження, причому для отримання достовірних результатів передбачається його послідовне зменшення. Точність розв'язання системи нелінійних рівнянь на кожному кроці по параметру навантаження визначається порівнянням величини суми квадратів вузлових реакцій і суми квадратів вузлових значень зовнішніх навантажень. В якості вихідних співвідношень прийняті рівняння термов'язкопружнопластичності з урахуванням пошкодженості матеріалів. В основу побудови скінченно елементної моделі об'єктів, покладено принцип використання квазірегулярної фрагментації, яка передбачає побудову загальної нерегулярної скінченно-елементної моделі на основі регулярних скінченно-елементних фрагментів. Це дозволяє суттєво оптимізувати загальну кількість невідомих. При розрахунку нових об'єктів збіжність результатів обґрунтовується шляхом послідовного збільшення параметрів сіткової моделі та зменшення величини кроку інтегрування за рахунок збільшення їх кількості в межах заданого інтервалу навантажень, а також збільшення точності розв'язку системи нелінійних рівнянь на кожному кроці. В даній роботі для обґрунтування достовірності результатів, отриманих на основі універсального скінченного елемента, проведено порівняння параметрів напружено-деформованого стану і параметру пошкодженості ω з даними, обчисленими на основі скінченних елементів загального типу з чисельним інтегруванням і елементів з інтегруванням в замкненому вигляді.Документ Анализ прочностных и жесткостных характеристик силовых гидроцилиндров(НТУ "ХПИ", 2018) Веретельник, Олег Викторович; Ткачук, Анна Владимировна; Мартыненко, Александр Викторович; Храмцова, Ирина Яковлевна; Кохановская, Ольга Владиславовна; Зарубина, Алла Александровна; Головин, Андрей Михайлович; Ляшенко, Анастасия Сергеевна; Мерецкая, Каролина Александровна; Сопрунов, Игорь АнатольевичВ работе описан процесс обеспечения и повышения тактико-технических характеристик боевых машин путем применения комбинированных элементов и компонентов боевой техники и технологических систем (используемые для их изготовления), выполненных из материалов с резко различающимися физико-механическими свойствами, на основе комплексного многовариантного компьютерного исследования напряженно-деформированного состояния и динамических эффектов. Описана зависимость прочностных и жесткостных характеристик комбинированных элементов технологических систем, выполненных из материалов с резко различающимися физико-механическими свойствами, подвергающиеся действию комплекса нагрузок. Значение полученных результатов заключается в возможности их практического использования на предприятиях оборонно-промышленного комплекса, а также предприятиях гражданских отраслей, занимающихся проектированием, исследованием, технологической подготовкой и производством, а также технологической обработкой элементов техники и технологических систем военного и гражданского использования.Документ Разработка численных моделей для комплексного исследования напряженно-деформированного состояния элементов гидропередачи ГОП-900(НТУ "ХПИ", 2018) Ткачук, Николай Анатольевич; Бибик, Дмитрий ВикторовичВ статье описаны расчетные схемы для математического моделирования элементов, работающих в составе гидрообъемной передачи (ГОП), и математические модели для определения напряженно-деформированного состояния элементов гидрообъемной передачи: корпуса ГОП, блока цапфенных распределителей ГОП и их совместного деформирования. Создано программное обеспечение для совместного решения нескольких специализированных задач: оценки эффективности работы ГОП, автоматического построения и подготовки расчетных моделей элементов ГОП по заданным параметрам, оптимизации конструктивных и геометрических параметров элементов ГОП по критериям эффективности работы гидрообъемной передачи. С помощью разработанного программного обеспечения найдена рациональная форма внутренней геометрии рабочих каналов блока цапфенных распределителей (БЦР) ГОП, обеспечивающая прочность и жесткость БЦР ГОП, и одновременно снижающая потери мощности при работе гидропередачи.Документ Математичні моделі напружено-деформованого стану елементів бойових машин та технологічних систем для їх виготовлення(НТУ "ХПІ", 2018) Ткачук, Микола Анатолійович; Хлань, Олександр Володимирович; Грабовський, Андрій Володимирович; Заворотній, Антон Валерійович; Веретельник, Олег Вікторович; Головін, Андрій Михайлович; Черкашин, Андрій ОлеговичУ роботі описані математичні моделі напружено-деформованого стану елементів бойових броньованих машин та технологічних систем для їх виготовлення. На основі узагальненого параметричного моделювання сформульовано принципово новий підхід до проектно-технологічно-виробничого забезпечення тактико-технічних характеристик бойових броньованих машин; розроблено математичні моделі напружено-деформованого стану елементів технологічних систем для виготовлення деталей та вузлів броньованих машин, а також елементів бойових машин при дії експлуатаційних навантажень; створено математичну модель пружно-пластичного деформування елементів бойових броньованих машин, а також удосконалено математичну модель динаміки їх високообертових елементів. Сформовано критеріальні вимоги для синтезу проектно-технологічних параметрів елементів бойових броньованих машин та технологічно-виробничих систем для їх виготовлення.