Контактна взаємодія складнопрофільних деталей машинобудівних конструкцій з урахуванням локальної податливості поверхневого шару
Вантажиться...
Дата
2016
ORCID
DOI
Науковий ступінь
кандидат технічних наук
Рівень дисертації
кандидатська дисертація
Шифр та назва спеціальності
05.02.09 – динаміка та міцність машин
Рада захисту
Спеціалізована вчена рада Д 64.050.10
Установа захисту
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Науковий керівник
Ткачук Микола Анатолійович
Члени комітету
Львов Геннадій Іванович
Морачковський Олег Костянтинович
Сукіасов Володимир Георгійович
Морачковський Олег Костянтинович
Сукіасов Володимир Георгійович
Видавець
ФО-П Дуюнова Т. В.
Анотація
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2016.
Дисертація присвячена розробці підходів, методів і моделей для дослідження напружено-деформованого стану складнопрофільних тіл з урахуванням їхнього контакту по шорстких поверхнях. У роботі розв'язана задача аналізу контактної взаємодії складнопрофільних елементів машинобудівних конструкцій за наявності локальної податливості поверхневого шару. Для цього запропоновано варіант методу граничних рівнянь, в який додана модель пружного проміжного шару за Вінклером. Отриманий метод дослідження контактної взаємодії об'єднує в рамках єдиних співвідношень "локальні" та "глобальні" характеристики податливості контактуючих шорстких тіл. Числова реалізація методу граничних елементів здійснена в спеціалізованому програмно-модельному комплексі для дослідження контактної взаємодії складнопрофільних тіл. Розв'язано низку прикладних задач аналізу контактної взаємодії, а саме проведено дослідження впливу форми зазору і податливості шорсткого шару на характер розподілів контактного тиску у наступних випадках: контакту прямокутного в плані штампа з округленнями з плоскою поверхнею, спряження підшипника кочення з модифікованим дворадіусним роликом, передачі зусиль між кульовими поршнями та біговими доріжками в гідрооб'ємній передачі танкової трансмісії. Проведене порівняння отриманих числових результатів досліджень з експериментальними даними. Підтверджено точність і достовірність запропонованих методів та моделей, а також створеного програмно-модельного комплексу.
The thesis in qualification for a scientific degree of Candidate of Technical Science in speciality 05.02.09 - dynamics and strength of machines, National Technical University "Kharkiv Polytechnical Institute", Kharkiv, 2016. The thesis is devoted to development of approaches, methods and models for analysis of stress-strain state of complex-shaped bodies with account for their contact over rough surfaces. In the present work the contact problem is solved for complex-shaped elements of engineering structures with local compliance of the surface layer. For this purpose a variation to the boundary integral equations method extended with a Winkler-type model of elastic layer is proposed. The resulting approach combines in a unified formulation the "local" and "global" compliance characteristics of the contacting rough bodies. The numerical implementation of the boundary element method is included in a software-and-model complex for analysis of contact interaction of complex-shaped bodies. A number of applied contact problems is solved. Namely, the influence of the gap and rough layer compliance on the contact pressure distribution is studied for the following cases: contact of a rectangular round-end stamp with a flat surface, junction of a rolling bearing and a modified double-radius roller, normal traction between spherical pistons and treadmills of a tank transmission. Numerical results of the research are compared to experimental data. Accuracy and reliability of the proposed methods and models, as well as special-purpose software-andmodel complex are confirmed.
The thesis in qualification for a scientific degree of Candidate of Technical Science in speciality 05.02.09 - dynamics and strength of machines, National Technical University "Kharkiv Polytechnical Institute", Kharkiv, 2016. The thesis is devoted to development of approaches, methods and models for analysis of stress-strain state of complex-shaped bodies with account for their contact over rough surfaces. In the present work the contact problem is solved for complex-shaped elements of engineering structures with local compliance of the surface layer. For this purpose a variation to the boundary integral equations method extended with a Winkler-type model of elastic layer is proposed. The resulting approach combines in a unified formulation the "local" and "global" compliance characteristics of the contacting rough bodies. The numerical implementation of the boundary element method is included in a software-and-model complex for analysis of contact interaction of complex-shaped bodies. A number of applied contact problems is solved. Namely, the influence of the gap and rough layer compliance on the contact pressure distribution is studied for the following cases: contact of a rectangular round-end stamp with a flat surface, junction of a rolling bearing and a modified double-radius roller, normal traction between spherical pistons and treadmills of a tank transmission. Numerical results of the research are compared to experimental data. Accuracy and reliability of the proposed methods and models, as well as special-purpose software-andmodel complex are confirmed.
Опис
Ключові слова
прикладна теорія пружності, міцність машин, напружено-деформований стан, контактна взаємодія, шорсткість, складнопрофільне тіло, податливість, основа Вінклера, метод граничних інтегральних рівнянь, метод скінченних елементів, автореферат дисертації, applied theory of elasticity, strength of machines, stress-strain state, contact interaction, roughness, complex-shaped body, compliance, Winkler’s foundation, method of boundary integral equations, finite element method
Бібліографічний опис
Скріпченко Н. Б. Контактна взаємодія складнопрофільних деталей машинобудівних конструкцій з урахуванням локальної податливості поверхневого шару [Електронний ресурс] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : спец. 05.02.09 / Наталія Борисівна Скріпченко ; [наук. керівник Ткачук М. А.] ; Нац. техн. ун-т "Харків. політехн. ін-т". – Харків, 2016. – 24 с. – Бібліогр.: с. 15-20. – укр.