Вісники НТУ "ХПІ"
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/2494
З 1961 р. у ХПІ видається збірник наукових праць "Вісник Харківського політехнічного інституту".
Згідно до наказу ректора № 158-1 від 07.05.2001 року "Про упорядкування видання вісника НТУ "ХПІ", збірник був перейменований у Вісник Національного Технічного Університету "ХПІ".
Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" включено до переліку спеціалізованих видань ВАК України і виходить по серіях, що відображають наукові напрямки діяльності вчених університету та потенційних здобувачів вчених ступенів та звань.
Зараз налічується 30 діючих тематичних редколегій. Вісник друкує статті як співробітників НТУ "ХПІ", так і статті авторів інших наукових закладів України та зарубіжжя, які представлені у даному розділі.
Переглянути
11 результатів
Результати пошуку
Документ Розрахунково-експериментальні дослідження напружено-деформованого стану дискретно-континуально зміцнених деталей машин(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Веретельник, Олег Вікторович; Ткачук, Микола Миколайович; Кравченко, Сергій Олександрович; Саверська, Марія Сергіївна; Куценко, Сергій Володимирович; Грабовський, Андрій Володимирович; Клочков, Ілля Євгенович; Ткачук, Микола АнатолійовичУ роботі описано розроблені моделі та результати розрахунково-експериментальних досліджень напружено-деформованого стану дискретно-континуально зміцнених деталей машин. Особливістю таких способів зміцнення є те, що одна із контактуючих деталей оброблена шляхом індентування у її поверхневі шари множини островків більш міцного матеріалу. Інша деталь оброблена шляхом корундування поверхневого шару. У результаті елементи контактної пари взаємодіють переважно по острівцях більш міцного матеріалу. Відповідно, між тілами виникає лабіринт мікроканалів для мастила. Крім того, контактні навантаження діють більш інтенсивно на більш міцний матеріал дискретних зон. Отже, відбувається підвищення міцності та довговічності деталей при навантаженні. На ці показники суттєво впливають режими технологічного процесу зміцнення. Зокрема, це форма зони дискретного зміцнення, а також властивості матеріалу корундового шару. Ці чинники були проварійовані у ході розрахунків напружено-деформованого стану фрагментів контактуючих тіл. Установлені залежності характеристик напружено-деформованого стану від варійованих параметрів. Розроблені рекомендації стосовно обґрунтування параметрів технологічних процесів дискретно-континуального зміцнення деталей машин.Документ Інтегрована розрахункова-експериментальна технологія аналізу контактної взаємодії з урахуванням пружного проміжного шару(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Ткачук, Микола Миколайович; Гречка, Ірина Павлівна; Ткачук, Микола Анатолійович; Сєриков, Володимир Іванович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Ганна Володимирівна; Клочков, Ілля Євгенович; Цендра, Георгій Вікторович; Шевченко, Андрій Валерійович; Киричук, Владислав Владиславович; Фрізюк, Дмитро ОлександровичУ роботі міститься вирішення актуальної наукової проблеми механіки деформівного твердого тіла. Ця проблема полягає у створенні теоретичних основ розрахунково-експериментального дослідження контактної взаємодії складнопрофільних тіл. Розроблені підходи, методи і моделі для дослідження контактної взаємодії цих складнопрофільних тіл із урахуванням мікромеханічних властивостей поверхневих і проміжних шарів, які визначають їхню локальну контактну нелінійну жорсткість. Установлені якісно нові закономірності впливу на розподіл контактного тиску профілю контактуючих тіл та властивостей проміжного шару. Із застосуванням створених методів, моделей та засобів досліджень розв’язано низку модельних та прикладних задач. Установлено, що область контакту може змінювати форму і розміри при варіюванні геометричної форми контактуючих тіл, властивостей матеріалів проміжних шарів та рівня навантажень. Ця область може бути однозв'язною або багатозв'язною. Також може змінюватися характер розподілу контактного тиску. Його максимальні рівні можуть досягатися або у центральній частині області контакту, або ближче до периферії.Документ Аналіз нелінійних жорсткісних характеристик пружних опор компресора нагнітача повітря(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Анатолійович; Шуть, Олександр Юрійович; Ліпейко, Андрій Іванович; Овчаров, Єгор Миколайович; Цимбал, Ганна Іванівна; Вейлер, Володимир Сергійович; Клочков, Ілля Євгенович; Кислиця, Денис ВалерійовичВібрації роторних систем значною мірою визначаються пружними характеристиками опор. У загальному випадку залежність переміщень від сили для таких опор є нелінійною. Це стосується підшипникових опор різних типів. Крім підшипників, у опорах роторних систем застосовуються також пружні елементи. Вони призначені для зміни загальної жорсткості опор. У роботі проаналізовано радіальну жорсткість гнучких кільцевих демпферів, що використовуються в опорах ротора. Для цього запропоновано два основних підходи. Перший – це звичайне моделювання цієї проблеми контактної механіки методом скінченних елементів. Другий – це аналітичний метод, який можна використовувати як альтернативу дорогим чисельним обчисленням. Цей метод базується на принципі мінімальної додаткової енергії. Розроблено спеціальне варіаційне формулювання в закритій формі із використанням балкової апроксимації Ейлера-Бернуллі для пружного кільця та спрощеної моделі нормального контакту на фланцях кільця. Було показано, що поверхневі допуски деталей мають істотний вплив на радіальний відгук гнучкого кільця, який може стати нелінійним. Щільне прилягання кільця з обох сторін робить його значно жорсткішим, а нещільне прилягання призводить до вільного руху ротора та значно слабкішого гасіння його руху. Обидва методи дали результати, які узгоджуються для розглянутих випадків. За рахунок варіювання їх конструктивних параметрів можливе відлаштування від критичних режимів роботи роторних систем.Документ Оптимальне проєктування за масою трансмісії гусеничного транспортератягача МТ-ЛБ: математична модель, алгоритм, числовий експеримент(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Клочков, Ілля Євгенович; Устиненко, Олександр Віталійович; Бондаренко, Олексій Вікторович; Сєриков, Володимир Іванович; Андрієнко, Сергій ВолодимировичРозв'язання задачі оптимізації трансмісії легкого багатоцільового гусеничного транспортера-тягача МТ-ЛБ є перспективним напрямком досліджень, тому що дає змогу поліпшити масові характеристики машини, забезпечити навантажувальну здатність та довговічність трансмісії при модернізації. Побудовано математичну модель оптимізації трансмісії за масою, а саме: побудовано цільову функцію оптимізації трансмісії за масою, яка досить коректно враховує основні показники трансмісії; визначені змінні проєктування, у якості яких обрані основні геометричні параметри зачеплень (модулі та числа зубців); сформовано систему обмежень на змінні проєктування та запропоновано методику динамічного змінення обмежень на числа зубців коробки передач. Запропоновано послідовність перевірки обмежень, яка дозволить зменшити обсяг та час розрахунків для знаходження найкращого розв'язку. Розв'язання виконується на основі зондування простору параметрів, де у якості пробних точок в одиничному багатомірному кубі використовуються точки ЛПτ-послідовності. Також було розроблено прикладну методику та докладний алгоритм оптимального проєктування трансмісії. Вони враховують конструктивні, технічні та технологічні особливості останньої, а також дають змогу підвищити точність розрахунків за рахунок керування похибками обчислень передавальних відношень та рівності міжосьових відстаней зачеплень коробки передач та додаткового редуктора трансмісії. Були проведені числові експерименти для базового двигуна та інших 4 двигунів. Аналіз результатів дає змогу зробити висновок, що досягнуто суттєвого зменшення маси та габаритів трансмісії порівняно з базовою при навантаженнях, відповідних для типових режимів руху.Документ Контактна взаємодія тіл близької форми за малого збурення розподілу початкового зазору(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Анатолійович; Кохановська, Ольга Владиславівна; Ткачук, Микола Миколайович; Дьоміна, Наталя Анатоліївна; Ткачук, Ганна Володимирівна; Саверська, Марія Сергіївна; Куценко, Сергій Володимирович; Клочков, Ілля Євгенович; Волошина, Ірина Олександрівна; Третяк, Владислав ВолодимировичУ роботі на розвиток попередніх досліджень побудована модель контактної взаємодії тіл близької форми. Розглядається контакт у системі «пуансон – матеріал, що штампується – матриця». Між матеріалом, що штампується, та матрицею задано зазор, який змінюється за коловою координатою. Визначено закономірності зміни контактного тиску та контактних областей за варіювання закону розподілу початкового зазору. Також визначено вплив рівня навантажень на ці параметри. Зокрема, здійснено аналіз впливу кількості хвиль у розподілі початкового зазору у коловому напрямку на характер розподілу областей контакту та контактного тиску. Установлено, що за малого рівня навантажень реалізується суттєва нерівномірність розподілу контактного тиску за коловою координатою. Надалі зі зростанням рівня навантажень ця нерівномірність знижується. Розподіл контактного тиску при цьому прагне до випадку контакту із номінально співпадаючими поверхнями матриці та матеріалу, що штампується, тобто за нульового зазору. Таким чином, розроблено аналітично-чисельний метод дослідження контактної взаємодії тіл близької форми за малого збурення розподілу початкового зазору. Також установлені закономірності впливу конструктивних і технологічних параметрів на контактну взаємодію цих тіл на прикладі елементів штампового оснащення.Документ Огляд сучасного використання генетичних та еволюційних алгоритмів. Стратегії, можливості (оглядова стаття)(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Бондаренко, Олексій Вікторович; Устиненко, Олександр Віталійович; Протасов, Роман Васильович; Клочков, Ілля Євгенович; Воронцов, Борис Сергійович; Матюшенко, Микола Васильович; Калінін, Павло МиколайовичСучасні тенденції оптимально-раціонального проєктування технічних об’єктів перетинають велику кількість напрямів їх реалізації. Одним із цікавих та перспективних напрямів є генетичні та еволюційні алгоритми (ГА та ЕА). Автори просувають використання ГА та ЕА у якості апарата розв’язання задач оптимально-раціонального проєктування складних механічних систем. Описано актуальність освітлення сучасних методів, підходів та стратегій реалізації ГА та ЕА, а також розглянуто їх прикладну реалізацію, що дало змогу виявити цікаві напрями досліджень, які з подальшою адаптацією чи модифікаціями можуть бути використані для розв’язання задач оптимально-раціонального проєктування редукторів, коробок передач та трансмісій. Освітлено основні загальні напрями літератури стосовно ГА та ЕА, а також на прикладах висвітлено практичне використання ГА та ЕА в: технічній та технологічній діяльності, фізиці, будівництві, водних системах, нанотехнологіях, аналітичному та імітаційному моделюванні, електричних та електронних системах, моделюванні штучного інтелекту та нейронних мережах, інформаційних технологіях, економічній теорії, управлінні та менеджменті, маркетингу, соціології, біології та медицині. Це дало змогу зрозуміти сучасні наукові тенденції стосовно цього питання, визначити переваги та недоліки існуючих напрямів і підходів та допомогло обрати вектор подальшої наукової думки, визначитися з цікавими підходами, стратегіями та методами. Зважаючи на певні особливості ЕА, автори віддають перевагу саме їм. А з огляду стратегій, то перспективними є гібридизація з іншими методами, максимальна насиченість всіх етапів «випадковістю» та можливість навчання (організації пам’яті) алгоритму подібно до нейронних мереж.Документ Теоретичні основи досліджень контактної взаємодії та пружно-пластичного деформування елементів машин військового та цивільного призначення(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Ткачук, Микола Миколайович; Саверська, Марія Сергіївна; Куценко, Сергій Володимирович; Зінченко, Олена Іванівна; Клочков, Ілля Євгенович; Ткачук, Микола Анатолійович; Волошина, Ірина ОлександрівнаПроблема, що вирішується та описана у статті, полягає у необхідності синтезу нових технічних рішень для елементів об’єктів військової техніки. Із цією метою розроблені та реалізовані наукові засади, удосконалені математичні та чисельні моделі для дослідження напружено-деформованого стану тіл із сучасних матеріалів в умовах контактної взаємодії та пружно-пластичного деформування. При цьому принциповою особливістю є застосування мікроструктурних моделей властивостей матеріалів у об’ємі та на поверхні. Крім того, на рівні макромасштабу розроблена більш загальна варіаційна постановка, яка враховує фізичну та структурну нелінійності. Це дає суттєво вищі можливості в обґрунтуванні більш досконалих технічних рішень елементів об’єктів військової техніки із тактико-технічними та технічними характеристиками на світовому рівні шляхом здійснення досліджень напружено-деформованого стану контактуючих тіл. З цією метою розроблено варіаційне формулювання на основі розвитку варіаційного принципу Калькера. Завдання формується для прирощення контактного тиску. Дискретизацію здійснено методом граничних елементів. Крім того, розроблено постановку на основі розвитку теорії варіаційних нерівностей. У цьому випадку завдання формується для прирощення переміщень точок контактуючих тіл. Відповідно, дискретизація здійснена методом скінченних елементів. На завершення здійснено узагальнення системи розв'язувальних рівнянь і нерівностей. У результаті поставлено в загальному вигляді завдання визначення напружено деформованого стану контактуючих тіл із урахуванням пружно-пластичного деформування. Ця постановка є основою для досліджень та обґрунтування проектних рішень елементів машин за критеріями міцності.Документ Напружено-деформований стан та критичні швидкості обертання роторної частини нагнітача повітря високофорсованого двигуна(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Шуть, Олександр Юрійович; Ліпейко, Андрій Іванович; Овчаров, Єгор Миколайович; Ткачук, Микола Анатолійович; Прокопенко, Микола Вікторович; Третяк, Владислав Володимирович; Клочков, Ілля Євгенович; Саверська, Марія Сергіївна; Куценко, Сергій Володимирович; Пінчук, Наталія ВолодимирівнаУ роботі досліджується напружено-деформований стан та критичні швидкості обертання роторної частини нагнітача повітря високофорсованого двигуна. Із цією метою побудовані параметричні геометричні та скінченно-елементні моделі роторної частини нагнітача повітря високофорсованого двигуна. Внаслідок високих швидкостей обертання диск робочого колеса набуває зонтоподібної деформованої форми. Ця деформація може спричинити вибирання зазору між робочими лопатями та статорною частиною нагнітача. У зонах різкої зміни форми на робочому колесі спостерігається концентрація напружень. Крім того, робоче колесо нагнітача розташоване консольно. Це спричиняє низькі критичні частоти обертання. Ці частоти можуть потрапляти у робочий діапазон кутових швидкостей обертання роторної частини нагнітача. Усі перелічені чинники у комплексі у межах єдиної розрахункової моделі раніше не враховувалися. Натомість, якраз урахування залежностей рівнів напружень, деформацій та критичних швидкостей від проектних параметрів становить інтерес при розробці конструкцій нагнітачів. Зокрема, у роботі здійснено варіювання характеристиками жорсткості пружних підшипникових опор ротора. Визначено вплив цих параметрів на критичні швидкості обертання роторної частини нагнітача повітря. Розроблені рекомендації стосовно відлаштування від небезпечних режимів роботи нагнітача.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 Контактна взаємодія торсіонного вала із шліцевою втулкою при пружно-пластичних деформаціях(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Миколайович; Заворотній, Антон Валерійович; Куценко, Сергій Володимирович; Саверська, Марія Сергіївна; Клочков, Ілля Євгенович; Ткачук, Микола Анатолійович; Зінченко, Олена Іванівна; Деревянкін, Роман ПавловичТорсіонні вали є основним пружним елементом систем підресорювання значної кількості транспортних засобів. Для моделювання їх реакції на дію крутного моменту аналізується напружено-деформований стан із урахуванням контактної взаємодії із шліцевою втулкою. Установлені особливості розподілу контактного тиску між цими тілами. Визначено характер концентрації напружень у шліцевих впадинах головки вала. Розроблені моделі та методи досліджень, які дають можливість розробляти рекомендації стосовно проектних рішень при проєктуванні систем підресорювання транспортних засобів. Визначені чинники, які визначають міцність торсіонного вала за значень діаметрів головки торсіонного вала, що близькі до діаметрів стебла торсіонного вала. У випадку, що розглядається, це, у першу чергу, – міцність головки торсіонного вала. Зокрема, установлено, що при операціях виготовлення виникають значні пластичні деформації та контактні навантаження у головках торсіонних валів. Цей чинник є визначальним при обґрунтуванні проєктних параметрів торсіонних валів.