Теоретичні основи обгрунтування прогресивних рішень високообертових елементів конструкцій машин військового та цивільного призначення за критеріями міцності та стійкості руху
Вантажиться...
Дата
2022
DOI
doi.org/10.20998/2079-0775.2022.1.08
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
У сучасних умовах однією із суттєвих перепон на шляху забезпечення підвищеної потужності, працездатності та ресурсу машин військового та цивільного призначення є вичерпані можливості традиційних технічних рішень основних елементів та систем. У першу чергу це стосується високообертових елементів, зокрема, турбін та роторних частин нагнітачів повітря двигунів внутрішнього згоряння, трансмісій, приводів, гідромашин тощо. Високі швидкості обертання спричиняють динамічні процеси, які потенційно можуть призводити до проблем із міцністю, жорсткістю та стійкістю руху. Із метою обґрунтування прогресивних технічних рішень високообертових частин необхідна розробка відповідних теоретичних основ дослідження процесів, що реалізуються у цих елементах. Інтерес становить, зокрема, дослідження напружено-деформованого стану елементів роторних систем. Важливе також визначення жорсткісних властивостей пружних опор. У свою чергу, це впливає на стійкість руху роторних систем. Це створює основу для установлення закономірностей впливу варійованих параметрів на характеристики динамічних процесів і станів. У роботі на єдиній методологічний основі запропоновано розробити комплексну математичну та чисельну моделі напружено-деформованого стану та стійкості руху високообертоових елементів конструкцій. Ці моделі описуються загальним набором варійованих параметрів. Формуються загальні критерії та обмеження. Пошук прогресивних рішень здійснюється шляхом задоволення певним комплексним критеріям і обмеженням. Варійованими є проектні параметри та експлуатаційні режими. При цьому розв’язання задач аналізу здійснюється із використанням єдиної параметричної моделі.
In modern conditions, one of the significant obstacles to ensuring increased power, efficiency and resource of military and civilian vehicles is the exhausted possibilities of traditional technical solutions of basic elements and systems. This primarily applies to high-speed elements, in particular, turbines and rotary parts of air blowers of internal combustion engines, transmissions, drives, hydraulic machines and more. High speeds cause dynamic processes that can potentially lead to problems with strength, rigidity and stability. In order to substantiate the progressive technical solutions of high-speed parts, it is necessary to develop appropriate theoretical foundations for the analysis of processes that occur in these elements. The stress strain state of the elements of rotor systems is of particular interest. It is also important to determine the stiffness properties of the elastic supports. In turn, this affects the stability of the rotor systems. This creates a basis for establishing patterns of influence of variable parameters on the characteristics of dynamic processes and states. A complex mathematical and numerical models of the stress-strain state and stability of motion of high-speed structural elements is developed on a unified methodological basis. These models are described by a common set of varied parameters. General criteria and restrictions are formulated. The search for advanced solutions is carried out by meeting certain complex criteria and constraints. Design parameters and operational modes are varied. The analysis problems are solved using a unified parametric model.
In modern conditions, one of the significant obstacles to ensuring increased power, efficiency and resource of military and civilian vehicles is the exhausted possibilities of traditional technical solutions of basic elements and systems. This primarily applies to high-speed elements, in particular, turbines and rotary parts of air blowers of internal combustion engines, transmissions, drives, hydraulic machines and more. High speeds cause dynamic processes that can potentially lead to problems with strength, rigidity and stability. In order to substantiate the progressive technical solutions of high-speed parts, it is necessary to develop appropriate theoretical foundations for the analysis of processes that occur in these elements. The stress strain state of the elements of rotor systems is of particular interest. It is also important to determine the stiffness properties of the elastic supports. In turn, this affects the stability of the rotor systems. This creates a basis for establishing patterns of influence of variable parameters on the characteristics of dynamic processes and states. A complex mathematical and numerical models of the stress-strain state and stability of motion of high-speed structural elements is developed on a unified methodological basis. These models are described by a common set of varied parameters. General criteria and restrictions are formulated. The search for advanced solutions is carried out by meeting certain complex criteria and constraints. Design parameters and operational modes are varied. The analysis problems are solved using a unified parametric model.
Опис
Ключові слова
машини військового призначення, машини цивільного призначення, високообертові елементи конструкцій, напружено-деформований стан, критична швидкість обертання, civil and military machines, RPM structural parts, stress-strain state, critical rotational velocity
Бібліографічний опис
Теоретичні основи обгрунтування прогресивних рішень високообертових елементів конструкцій машин військового та цивільного призначення за критеріями міцності та стійкості руху / М. А. Ткачук, А. В. Грабовський, М. М. Ткачук, І. Є. Клочков, М. В. Прокопенко, В. В. Третяк, І. О. Волошина // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Машинознавство та САПР = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Engineering and CAD : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2022. – № 1. – С. 79-84.