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
54 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 Формування моделей та методів аналізу напружено-деформованого стану з урахуванням контактної взаємодії тіл (оглядова стаття)(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Зінченко, Олена ІванівнаПроведений аналіз літератури з питань розвитку моделей та методів аналізу напружено-деформованого стану із урахуванням контактної взаємодії тіл. Прослідкована історія розвитку моделей та методів аналізу напружено-деформованого стану з урахуванням контактної взаємодії дає можливість застосовувати деякі викладки з приводу того, що є необхідність: поєднання різних типів нелінійностей; переходу до варіаційної постановки задачі; урахування поверхні контактуючих тіл; застосування методу узагальненого параметричного моделювання разом із поєднанням із методом скінченних елементів. Зроблено висновок, що методики розрахунку напружено-деформованого стану, які сформувалися, не враховують усієї множини чинників, які впливають на роботу елементів броньованих машин, тобто не дають адекватну оцінку їх міцності та довговічності. Прослідковано необхідність переходу до варіаційної постановки задачі та узагальненого параметричного моделювання процесів і станів при проєктних дослідженнях елементів бойових броньованих машин разом із поєднанням із методом скінченних елементів, що забезпечить гнучку зміну та варіювання об'єкту досліджень. Це дасть можливість організувати цілеспрямований пошук раціональних проєктно-технологічних рішень торсіонних валів у складі легких броньованих машин із високими тактико-технічними характеристиками.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 Інтеграція передових методів та моделей у методології розрахунку торсіонних валів систем підресорювання легких броньованих машин (оглядова стаття)(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Зінченко, Олена ІванівнаНа сьогоднішній день існує протиріччя між реальними показниками міцності та довговічності та тими, які слід забезпечити для легких броньованих машин нового покоління, а особливо – майбутніх. Крім того, це протиріччя поглиблюється відсутністю поглиблених наукових методів та моделей напружено-деформованого стану, які б адекватно відобразили процеси і стани у торсіонних валах систем підресорювання легких броньованих машин, а також стали б основою розроблення заходів із підвищення їх міцності та довговічності. Проведений аналіз літературних джерел показав відсутність системного зв'язку конструктивних рішень, технологічних режимів та умов навантаження у розрахунках торсіонних валів систем підресорювання легких броньованих машин. Показана необхідність створення такого системного підходу у розрахунках. Зроблені висновки про необхідність інтеграції передових методів та моделей у єдиній методології розрахунку торсіонних валів систем підресорювання легких броньованих машин. Показана необхідність ув'язки методів напружено-деформованого стану із конструктивними, технологічними та експлуатаційними чинниками та розроблення відповідного спеціалізованого програмно-модульного комплексу для здійснення відповідних досліджень.Документ Розвиток підходів, моделей та методів дослідження міцності та довговічності торсіонних валів систем підресорювання легких броньованих машин(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Ткачук, Микола Миколайович; Заворотній, Антон Валерійович; Зінченко, Олена Іванівна; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Анатолійович; Пінчук, Наталія Володимирівна; Шевченко, Андрій Валерійович; Цендра, Георгій ВікторовичРозвиток підходів, моделей та методів дослідження міцності та довговічності торсіонних валів систем підресорювання легких броньованих машин. Здійснений аналіз матеріалів з питань підходів, моделей та методів дослідження міцності та довговічності торсіонних валів систем підресорювання легких броньованих машин. Зроблено висновок про те, що попри значні існуючі теоретичні розробки аналіз пружно-пластичного деформування матеріалів високонавантажених конструкцій, включаючи торсіонні вали, потребує розвитку та адаптації відповідних моделей. Також потребує розвитку сам підхід до здійснення низки досліджень з цього питання. У результаті низки здійснених досліджень була розроблена така модель напружено-деформованого стану торсіонного валу, здійснена варіаційна постановка задачі та виконане чисельне моделювання напружено-деформованого стану. Узагальнений параметричний опис напружено-деформованого стану торсіонного валу містить при цьому варійовані проєктно-технологічні чинники та параметри технологічного процесу. Математична модель напружено-деформованого стану торсіонного валу сформована у прирощеннях. Це дає можливість врахувати контакт і пружно-пластичні деформації матеріалу торсіонного валу. При цьому напружено-деформований стан стає залежним від історії навантаження. Параметрична модель надає переваги при обґрунтуванні раціональних технічних рішень. Це стосується і проєктних, і технологічних рішень. Також враховуються усі значущі чинники на всіх етапах життєвого циклу торсіонних валуів. Ці чинники впливають один на одного. Відповідно, визначаються такі проєктні, технологічні та експлуатаційні параметри, які задовольняють умовам підвищення міцності та довговічності торсіонних валів. Також важливим аспектом є обґрунтування механічних та фізико-механічних властивостей матеріалів для виготовлення торсіонних валів за цими критеріями. Відповідно, забезпечується комплекс заходів при створенні та удосконаленні торсіонних валів систем підресорювання легких броньованих машин із підвищеними технічними характеристиками.Документ Дослідження навантаженості зйомного модуля для довгомірних вантажів при перевезенні у складі комбінованого поїзда залізничим поромом(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Ватуля, Гліб Леонідович; Ловська, Альона Олександрівна; Мямлін, Сергій Сергійович; Павлюченков, Михайло ВасильовичВ статті наведено результати визначення навантаженості зйомного модуля для довгомірних вантажів при перевезенні у складі комбінованого поїзда залізничним поромом. Наведено результати математичного моделювання динамічної навантаженості зйомного модуля, розміщеного на вагоні-платформі при бортовій хитавиці залізничного порому. Враховано, що вагон-платформа жорстко закріплений на палубі і здійснює переміщення разом з нею. Переміщення зйомного модуля відносно рами вагона-платформи і вантажу відносно зйомного модуля не враховувалися. Розв’язок математичної моделі здійснено методом варіації довільних постійних та підтверджено шляхом розрахунку в програмному комплексі Mathcad. Встановлено, що максимальна величина прискорення, яке діє на вагон платформу зі зйомним модулем, складає близько 2,35 м/с² (0,24g). Отриману величину прискорення враховано при розрахунку на міцність зйомного модуля. В якості розрахункового застосовано метод скінчених елементів, який реалізовано в програмному комплексі SolidWorks Simulation. При цьому застосовано критерій Мізеса. Скінчено-елементу модель утворено просторовими ізопараметричними тетраедрами. Результати розрахунків показали, що максимальні еквівалентні напруження зафіксовані в зоні взаємодії вертикальних стійок з фітингами і складають 284,7 МПа. Отримані напруження нижче за допустимі на 17,5%. У якості допустимих напружень застосовано межу плинності матеріалу конструкції. Визначено коефіцієнт стійкості рівноваги зйомного модуля. Стійкість зйомного модуля на вагоні-платформі за умови відсутності власних переміщень, а також довгомірного вантажу, розміщеного у ньому, дотримується при кутах крену залізничного порому до 25°. Проведені дослідження сприятимуть створенню напрацювань щодо проектування транспортних засобів комбінованих перевезень та підвищенню ефективності їх експлуатації.Документ Розрахунок на міцність парогенератору для АЕС малої потужності(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Кравченко, Володимир Петрович; Лимаренко, Олександр Михайлович; Чжоу, Сяолун; Хромий, Кіріл Олексійович; Бучка, Єгор ВолодимировичЗараз у світі спостерігається бурхливий розвиток АЕС малої потужності (АСМП). Більшість проектів розглядає реактори з водою під тиском та, відповідно, з парогенератором (ПГ). Україна має розвинену машинобудівну базу, яка може використовуватися для виготовлення обладнання для АСМП. В представленій роботі розглянуто розрахунок на міцність елементів прямоточного ПГ з циліндричними змієвиками, який є найбільш представницьким з усіх розглянутих проектів у матеріалах МАГАТЕ. Розроблено методику конструкційного розрахунку та розрахунку на міцність ПГ. Розроблено математичну модель, що включає розрахунок на міцність елементів ПГ аналітичним засобом за допомогою нормативної літератури та моделювання за допомогою програмного коду ANSYS. До вказаних елементів відносяться елементи корпусу (циліндрична частина, фланець, днище та кришка), патрубок теплоносія, теплообмінні трубки. Зіставлення результатів, отриманих двома методами, показало їх схожість та, відповідно, вірність результатів.Документ Теоретичні основи забезпечення технічних характеристик військових та цивільних машин шляхом обґрунтування форми та властивостей матеріалів контактуючих елементів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Грабовський, Андрій Володимирович; Гречка, Ірина Павлівна; Ткачук, Микола Миколайович; Саверська, Марія Сергіївна; Куценко, Сергій Володимирович; Сєриков, Володимир ІвановичЕлементи конструкцій сучасних машин військового та цивільного призначення зазвичай працюють в умовах високих контактних навантажень. При цьому на етапі їх створення дослідження міцності здійснюються із застосуванням традиційних моделей контакту тіл номінальної форми. Проте реальні елементи конструкцій мають відхилення від таких моделей, які зумовлені проєктно-технологічними чинниками: макровідхилення форми, шорсткість поверхонь, зміцнення тощо. Такі збурення номінальних параметрів чинять значний вплив на розподіл контактного тиску між елементами машин військового та цивільного призначення. Проте традиційні методи дослідження напружено-деформованого стану контактуючих тіл не дають можливість ураховувати такі чинники повною мірою, сукупно та вичерпно. Для усунення протиріччя, що склалося, запропоновано напіваналітичний метод, який базується на розвиткові варіаційних принципів та гранично-елементної дискретизації. Створювані моделі дають можливість ураховувати закономірності впливу збурень форми та властивостей поверхневих шарів контактуючих тіл на напружено-деформований стан. У результаті стає можливим обгрунтування сприятливих збурень за критеріями міцності. Такі моделі та методи пропонуються роботі, а на їх основі – здійснення досліджень елементів машин військового та цивільного призначення задля забезпечення світового рівня їх технічних і тактико-технічних характеристик.Документ Контактна взаємодія тіл із поверхнями близької форми(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Ткачук, Микола Миколайович; Грабовський, Андрій Володимирович; Ткачук, Микола Анатолійович; Калінін, Павло Миколайович; Іщенко, Ольга Анатоліївна; Чала, Юлія Сергіївна; Кислиця, Денис ВалерійовичУ роботі досліджена контактна взаємодія тіл із поверхнями близької форми. Розглянуті випадки тіл із контактуючими оверхнями, зазор між якими є функцією двох координат. На прикладі напівматриць прес-форм установлені закономірності розподілу контактного тиску. Ураховано вплив відхилення геометричної форми контактуючих поверхонь від номінальної, а також властивостей проміжного шару на розподіл контактного тиску. Також досліджено контакт тіл, поверхні яких у номінальному стані уздовж однієї лінії співпадають. На прикладі роликів досліджено вплив збурень форми зазору між цими тілами уздовж ліній співпадіння. Продемонстровано вплив такого збурення на розподіл контактного тиску. Також досліджено вплив збурення кута схрещування між роликами та властивостей проміжного шару на розподіл контактного тиску. Установлено, що технічні характеристики вузлів та виробів, у які включені контактуючі тіла із близькою формою поверхонь, визначаються не номінальними формами цих поверхонь, а формами у актуальному (деформованому під дією системи експлуатаційних сил) стані.Документ Дослідження впливу пружніх характеристик армованого композиційного матеріалу на міцність гвинтового з’єднання з круглою різьбою(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Довгополов, Андрій Юрійович; Некрасов, Сергій Сергійович; Жигилій, Дмитро ОлексійовичЗ метою дослідження впливу пружніх характеристик армованого композиційного матеріалу на міцність роз’ємного гвинтового з’єднання з круглою різьбою, був проведений комплекс експериментів із його визначення. Оскільки, запропонована авторами в попередніх наукових працях скінченно-елементна імітаційна модель роз’ємного гвинтового з’єднання з круглою різьбою, була підтверджена експериментальним дослідженням, було вирішено використати її, для дослідження впливу пружніх характеристик армованого композиту на міцність представленого гвинтового з’єднання з круглою різьбою. Дослідження проводилося із використанням імітаційної моделі гвинтового з’єднання в системі скінчено елементного аналізу LS-DYNA. В нашому випадку армований матеріал вважався – односпрямованим ортотропним матеріалом, для якого згідно з розрахунковими залежностями С. М. Верещаки, найбільший вплив на пружні характеристики має параметр ψ1 – відносна площа арматури в площині перерізу в поздовжньому напрямку. Саме її було вирішено змінювати в дозволених межах, щоб отримати дані про вплив пружніх характеристик на міцність гвинтового з’єднання в армованому композиті. Основні параметри гвинтового з’єднання для проведення дослідження вибирали за конкретною схемою, яка підходить для повного факторного експерименту за класичною схемою його виконання. У нашому випадку побудова матриці повного факторного експерименту була реалізована на двох рівнях за трьома факторами. Таким чином була реалізована матриця типу 23. У зазначеному дослідженні глибина профілю різьби t змінювалася в межах 0,5 ≤ t ≤ 1,0, крок різьби p – у межах 1,0 ≤ p ≤ 4,0, а параметр ψ1 – в межах 0,1 ≤ ψ1 ≤ 0,7. В результаті проведеного в роботі дослідження отримали, що максимальні показники міцності будуть для гвинтового з’єднання з такими основними геометричними параметрами: значення кроку - р = 4 мм, а значення глибини профілю різьби - t = 0,8 мм, значення відносного об’ємного вмісту арматури шару в поздовжньому напрямку - ψ1=0,7. Значення максимальної сили яку витримає з’єднання із основними параметрами зазначеними вище, складатиме Rmax= 22,5 кН.