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
179 результатів
Результати пошуку
Документ Чисельне та експериментальне дослідження конічного з'єднання лопатки роторної машини(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Мартиненко, Володимир ГеннадійовичВ роботі представлене експериментальне та чисельне дослідження конічного кріплення хвоста алюмінієвої лопатки вентилятора головного провітрювання шахти, що засновується на випробуваннях спрощеної натурної моделі з відкинутим пером та її подальшому скінченно-елементному аналізі. Розрахункова модель враховує пружнопластичні властивості матеріалів та нелінійні контакти із тертям. Запропоноване з'єднання складається з алюмінієвого конічного хвоста лопатки, двох сталевих фіксаторів із аналогічними конічними поверхнями та двох сталевих болтів, які поєднують фіксатори навколо хвоста. Попередня затяжка болтів дозволяє зафіксувати лопатку в ненавантаженому стані у гнізді та запобігти її небажані повороти. Така затяжка враховується в скінченно-елементному аналізі за допомогою визначення з дотриманням спеціальних правил осьової сили преднатягу болтів. За допомогою гідравлічного пресу, що діє на нижню поверхню хвоста лопатки, імітується вплив відцентрового навантаження на конічне з'єднання з боку пера лопатки. Нелінійний статичний аналіз пружнопластичної поведінки конструкції дозволяє визначити руйнівні навантаження, що спричиняють розрив болтів із подальшим роз'єднанням фіксаторів та вильотом лопатки із посадочного гнізда. Графіки еквівалентних за Мізесом напружень свідчать про те, що максимальні напруження досягаються в робочій частині болтів, що повністю відповідає характеру руйнування конструкції при досягненні максимального еквівалентного навантаження на неї. Експериментальне дослідження підтверджує коректність визначення контактних напружень в місці конічної посадки. Відповідність результатів статичного аналізу результатам натурного експерименту дає можливість зробити висновок про коректність проведеного скінченно-елементного моделювання. Це дозволяє використовувати розроблену постановку задачі для визначення міцності конструкцій вентиляторів із конічними з'єднаннями лопаток без виконання попередніх експериментальних досліджень. Окрім того, розроблена методика може бути поширена на більший круг конічних та циліндричних з'єднань завдяки простоті підходу та універсальності постановки нелінійної скінченно-елементної задачі, що моделює конструкції із попередньо навантаженими чи затягнутими елементами.Документ Аналіз тріщини зі скінченою електричною проникністю між двома п'єзоелектричними матеріалами(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Левченко, Максим; Лобода, ВолодимирДосліджується тріщина зі скінченою електричною проникністю між двома п’єзоелектричними матеріалами. Спочатку вважається, що довжина тріщини набагато менша від розмірів тіла, тому останнє розглядається як нескінченно велике. Вважаючи, що електричний потік через тріщину не змінюється по її довжині, будується аналітичний розв’язок поставленої задачі. На основі цього розв’язку знаходиться величина електричного потоку, а також інші компоненти електромеханічного поля. Виводиться також досить проста формула для швидкості звільнення енергії (ШЗЕ), а також для деяких значень електричної проникності середовища тріщини та зовнішніх навантажень обчислюються величина електричного потоку через тріщину та ШЗЕ. Апробація одержаних результатів проведена на прикладі подібної задачі, але для області скінчених розмірів. Використано метод скінченних елементів (МСЕ) і застосовано обернений підхід. Згідно з цим підходом задано електричний потік через тріщину, який отриманий аналітично, і проведено розв’язання з використанням МСЕ. Аналіз отриманих чисельних результатів підтвердив достовірність методики та одержаного аналітичного розв’язку.Документ Аналіз стану проблеми вдосконалення бронезахистних властивостей засобів індивідуального захисту: оглядове дослідження(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Добротворський, Сергій Семенович; Трубін, Дмитро Володимирович; Басова, Євгенія Володимирівна; Алексенко, Борис Олександрович; Добровольська, Людмила ГеоргіївнаВ роботі розглянуті питання сучасного напрямку сталого розвитку безпеки України у сфері її обороноздатності. Об’єктом дослідження є засіб персонального бронювання типу бронежелет, а предметом роботи є дослідження процесів руйнування цілосності засіб персонального бронювання типу бронежелет із метою пошуку шляхів покращення їх міцностних характеристик. Захисні бронежилети – це ключовий елемент захисту військових, правоохоронних органів та інших професій, пов'язаних з ризиком для життя. Сучасні матеріали та технології дозволяють виготовляти бронежилети найвищого рівня захисту, забезпечуючи не тільки захист від куль, але й від інших небезпек, таких як вибухи та осколки. Однак, системи повинні мати покращену балістичну ефективність, бути легкими, гнучкими та комфортними для ефективної роботи працівників. Загалом, ефективність захисного бронежилета зумовлена різними факторами, включаючи техніку конструювання бронежилета, тип матеріалів та обробку захисних панелей. В роботі наведено докладний огляд сучасного стану техніки конструювання панелей бронежилетів та різних матеріалів для виготовлення захисних пластин. Наведений докладний аналіз різних видів захисних бронежилетів та їх категорій. Далі будуть наведені різні методи конструювання панелей, їх проблеми та можливі рішення. На закінчення, будуть обговорені різні полімерні волокнисті та майбутні можливі продвинуті матеріали, включаючи вуглецеві нанотрубки (CNT), графен CNT та рідини з підвищеним згущенням (STF), для розробки панелей підсиленого захисту.Документ Підтримання газовіддачі у слабопроникних пластах(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Лубков, Михайло Валерійович; Мосійчук, Катерина ОлександрівнаМета даної роботи була спрямована на забезпечення ефективного видобутку газу в слабопроникних і неоднорідних пластах було проведено чисельне моделювання розподілу падіння пластового тиску навколо видобувних та нагнітальних свердловин. Для дослідження цієї мети було використане моделювання, яке базувалося на комбінованому скінчено-елементно-різницевому методі для нестаціонарних задач п'єзопровідності Лейбензона. Метод оснований на поєднанні елементів уже відомих методів кінцевих різниць та кінцевих елементів для нестаціонарної задачі п’єзопровідності. В ході дослідження виявлено, що існує багато факторів, які впливають на процес підтримання газовіддачі в слабопроникних ділянках газоносного пласта. Серед них, перш за все, після збільшення проникнення відповідної ділянки пласта, де видобуток створюється. Також важливим фактором для підтримки газовіддачі є можливість природної або штучної підтримки інфільтрації газової фази в межах відбитої ділянки пласта. Цей аспект особливо важливий для забезпечення стабільної газовіддачі протягом тривалого періоду експлуатації. Під час інтенсивної та тривалої експлуатації робочої ділянки газоносного пласта, щоб уникнути його виснаження, було встановлено додаткові нагнітальні свердловини в комплексі добувних свердловин. Важливо зауважити, що забезпечується при високому рівні проникнення газової фази на початку експлуатації родовища, інші фактори виробничого процесу, такі як додаткові видобувні свердловини та інфільтрація в межах робочої ділянки, мають менший вплив на загальний розподіл тиску в цій ділянці. Отже, дослідження показано, що з плинним часом і тривалою експлуатацією робочої ділянки пласта зменшується вплив її проникнення, але збільшується важливість введених речовин в експлуатацію нагнітальних свердловин та інфільтрації газової фази в межах цієї ділянки пласта.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 Розроблення статистично осереднених моделей деформування матеріалів із випадковою мережевою будовою різноорієнтованих волокон(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Ткачук, Микола МиколайовичУ роботі описано розроблені статистично осереднені моделі деформування матеріалів із випадковою мережевою будовою різноорієнтованих волокон. Створені нові методи аналізу напружено-деформованого стану та мікромакромеханічні моделі деформування матеріалу в об'ємі тіл із матеріалу з мережевою структурою із урахуванням структурних і фізичних нелінійностей. Ці моделі побудовані на основі мікромеханіки мережевих структур на рівні статистичних наборів їх ланцюжків. Новизна підходів, моделей, методів та отриманих результатів полягає у створенні теоретичних основ аналізу деформування нетрадиційних мережевих матеріалів. Пропонуються нелінійні математичні моделі деформування матеріалів у вигляді хаотичної мережевої структури одновимірних фрагментів, які побудовані із залученням принципово нових підходів до опису фізико-механічних властивостей на мікрорівні статистичних наборів волоконних ланцюжків і просторової гомогенізації їх макровластивостей. Порівняно із традиційними моделями вони більш адекватно моделюють особливості деформування матеріалів у вигляді просторових хаотичних та упорядкованих мережевих структур, оскільки не залучають низки додаткових нефізичних гіпотез. Це створює принципово нові можливості не тільки для аналізу властивостей таких матеріалів, але й при створенні нових із заданими властивостями. Із застосуванням створених методів, моделей та засобів досліджень створено основу для розв'язання низки модельних та прикладних задач. Визначено характер деформування нетрадиційних матеріалів із мережевою структурою одновимірних елементів. Установлено макровластивості цих матеріалів на основі розроблених мікромеханічних моделей, варіаційних постановок та методів осереднення.Документ Застосування гібридного збудження в двигуні постійного струму для привода транспортних валків у металургійній промисловості(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Шайда, Віктор Петрович; Юр'єва, Олена ЮріївнаПереваги, що надає застосування гібридного збудження, замість традиційного електромагнітного, спонукало авторів на оцінку можливості його застосування для двигунів постійного струму середньої потужності. Дослідження виконувалося з використанням математичного моделювання магнітного поля двигуна постійного струму типу Д812М, призначеного для привода транспортних валків. Умовою дослідження було збереження незмінними габаритів двигуна, його обмоток збудження та додаткових полюсів. Для розрахунків магнітного поля використовувалася програма FEMM, що базується на методі скінченних елементів. Проаналізовано вплив місця розташування постійного магніту на осерді головного полюса на величину магнітного потоку збудження, що ним наводиться. Встановлено, що застосування гібридного збудження дозволяє підвищити магнітний потік збудження на 11 %. При цьому зменшується струмове навантаження обмотки збудження та зменшуються електричні втрати на збудження. Найкращим варіантом розташування постійного магніту, за критерієм максимуму магнітного потоку збудження, є його розташування на полюсному наконечнику осердя головного полюса уздовж повітряного проміжку. Отримані результати дозволять проєктувальникам двигунів постійного струму з гібридним збудженням уникнути хибних рішень при подальшому дослідженні та розробці вказаних двигунів.Документ Розрахунково-експериментальне дослідження напружено-деформованого стану елементів технологічних систем методами скінченних елементів та голографічної інтерферометрії(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Ткачук, Микола Анатолійович; Саверська, Марія Сергіївна; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Миколайович; Куценко, Сергій Володимирович; Ткачук, Ганна Володимирівна; Клочков, Ілля Євгенович; Пінчук, Наталія Володимирівна; Кохановська, Ольга Владиславівна; Жадан, Юлія Володимирівна; Марусенко, Світлана Іванівна; Храмцова, Ірина Яківна; Бондаренко, Людмила Миколаївна; Цимбал, Ганна Іванівна; Александров, Єгор Олександрович; Сопрунов, Ігор АнатолійовичУ роботі описані розрахунково-експериментальні дослідження напружено-деформованого стану елементів технологічних систем. На прикладі переналагоджувальних верстатних пристосувань лещатного типу визначено розподіл переміщень окремих поверхонь. У ході експериментальних досліджень нормальні переміщення визначаються з картини смуг на голограмі. Компоненти вектора переміщень у площині досліджуваних поверхонь визначаються шляхом сканування спекл-інтерферограм. Отримані розподіли компонент переміщень порівнювались із розподілами, які визначені методом скінченних елементів. Підтверджено задовільну збіжність результатів чисельних та експериментальних досліджень. Побудовані розрахункові моделі можуть бути використані для подальших досліджень поведінки корпусів пристосувань лещатного типу при дії комплексу навантажень. Перевагою розробленого варіанту розрахунково-експериментального методу дослідження напружено-деформованого стану є його пряма орієнтація на верифікацію розрахункової моделі. Базовими є результати експериментальних досліджень у вигляді картин інтерференційних смуг. Ці картини описують розподіл полів переміщень точок поверхонь досліджуваних тіл. Із цією картиною, яка отримана на натурному об'єкті, порівнюються картини полів переміщень, які отримані у ході розрахунків із застосуванням методу скінченних елементів. Чисельно розраховані картини видозмінюються залежно від крайових умов, які застосовуються, а також від характеристик скінченно-елементних моделей, які будуються. Для визначення адекватних крайових умов та прийнятних варіантів скінченно-елементних моделей мінімізується функціонал невідповідності полів розподілів переміщень, отриманих, з одного боку, чисельно, а з іншого – експериментально. Така побудова алгоритму верифікації розрахункових моделей продемонструвала свою працездатність та ефективність.Документ Розрахунок параметрів газодинаміки та напружено-деформованого стану виробів з цельзіанової кераміки(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Лісачук, Георгій Вікторович; Ткачук, Микола Анатолійович; Васильєв, Антон Юрійович; Бреславський, Дмитро Васильович; Кривобок, Руслан Вікторович; Волощук, Валентина ВасилівнаУ роботі з використанням методу скінченних елементів проведено аналіз поведінки носових обтічників, виготовлених із радіопрозорих керамічних матеріалів цельзіанового складу. Визначення параметрів газодинаміки та напружено-деформованого стану проводили за допомогою ліцензійного програмного забезпечення ANSYS. Для точного моделювання повітряного потоку обрано модель турбулентності SSG Reynold Stress. Для розрахунків міцності та температурних полів використовували геометричну та скінченно-елементну моделі. Аналіз результатів газодинамічних розрахунків показує, що в місці переходу конічної частини ракети в циліндричну спостерігається різка зміна умов обтікання та зрив потоку в діапазоні швидкостей 100 – 1100 м/с. В результаті моделювання розподілу температурних полів із зазначеною постановкою завдання встановлено, що температура на внутрішній поверхні обтічника відрізняється від температури на зовнішній поверхні в середньому не більше ніж на ±1 °С, а максимальна температура нагріву поверхні не перевищує 550 °С. За результатами розрахунків напружено-деформованого стану за температурних режимів, які імітують умови їх експлуатації, зроблено висновок про те, що в розглянутих умовах еквівалентні (≤ 69,3 МПа) та головні (≤ 40 МПа) напруження, що виникають у носовому обтічнику, не перевищують меж міцності при згині для цельзіанової кераміки (290 МПа). Можна спостерігати, що максимальний температурний перепад за товщиною відповідає частині обтічника з мінімальним радіусом. Переміщення за поверхнею обтічника не перевершують 0,25 мм, що відповідно до заданих параметрів є прийнятним. Параметрична модель надає переваги при обґрунтуванні раціональних технічних рішень. У кінцевому підсумку носовий обтічник, виготовлений з цельзіанової кераміки, зберігатиме свою цілісність в реальних умовах експлуатації.Документ Пошук оптимального засобу моделювання електричного поля ізоляторів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Шевченко, Сергій Юрійович; Данильченко, Дмитро Олексійович; Потривай, Андрій Едуардович; Дривецький, Станіслав Ігорович ; Білик, Сергій ЮрійовичУ статті проаналізовано програмні засоби моделювання електричного поля ізоляторів. Необхідність вирішення даного питання диктується тим, що неточність програм моделювання дозволяє стверджувати, що покращення імітаційної моделі не може бути виконане правильно через наявність похибок розрахунку в самій програмі. Розглянуто конструктивні особливості різних типів ізоляторів, в першу чергу найбільш розповсюджених та використовуваних –фарфорових та скляних. Описано зміну електричного поля в скляному та фарфоровому ізоляторі, що працюють в мережі змінного струму без забруднень. Проаналізовано чисельні методи розрахунку як-от метод граничних елементів, метод скінчених елементів, метод інтегральних рівнянь та інші. Виявлено, що з погляду функціональних можливостей та доцільності застосування для вирішення польових задач, актуальних для електроенергетики, найбільш універсальними є метод скінчених різниць та метод скінчених елементів.