Наукове видання Тези доповідей ХVIII МіжнароднОЇ Науково-практичнОЇ конференціЇ У чотирьох частинах Ч. I Харків 2010 ББК 73 І 57

Скачати 4.32 Mb.

Назва	Наукове видання Тези доповідей ХVIII МіжнароднОЇ Науково-практичнОЇ конференціЇ У чотирьох частинах Ч. I Харків 2010 ББК 73 І 57
Сторінка	5/37
Дата	05.05.2013
Розмір	4.32 Mb.
Тип	Документи

bibl.com.ua > Інформатика > Документи

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 37

ДОСЛІДЖЕННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ

ГАЙКИ ЗІ СТОПОРНИМ ПОСАДОЧНИМ КІЛЬЦЕМ

Андрєєв А. Г., Белостоцький В. О., Звонарьова А. П., Щепкін О. В.

Національний технічний університет «ХПІ», Харків

Гайка зі стопорним посадочним кільцем застосовується в різьбових з’єднаннях для безступінчатого затягування або регулювання деталей, забезпечуючи тим самим високу надійність стопоріння при динамічних навантаженнях.

Перед загвинчуванням стопорне кільце нагрівається і після охолодження виявляється посадженим на вал з натягом. Можливе також складання та розбирання таких з'єднань в холодному стані. Подібне з’єднання призводить до виникнення моменту пружних сил, які діють на посадочне кільце і викликають його поворотну деформацію.

Досліджувався напружено-деформований стан гайки зі стопорним посадочним кільцем типу М42-50-2,5, із зовнішнім діаметром кільця 50 мм, товщиною циліндрової перемички 2,5 мм, діаметром посадки 36 мм, натягом стандартної посадки 15 ∙ 10⁻⁶…72 ∙ 10⁻⁶ м. Конструкція розглядалася як тіло обертання.

Був проведений розрахунок напружено-деформованого стану, обумовленого посадкою з натягом стопорного кільця при складанні з’єднання як з попереднім нагріванням стопорного кільця, так і холодним способом. Показаний розподіл напружень при дії на гайку навантажень F від закріпленої деталі.

Динаміка дискретно-континуальної моделі мІкросупутника при свободному Русі

Андрєєв Ю.М., Ларін П.А.

Національний технічний університет «ХПІ», Харків

Доповідь присвячено методам розрахунку машинобудівних конструкцій, динамічна поведінка котрих не може бути описана ані дискретними ані континуальними моделями. У цих випадках вводяться дискретно-континуальні моделі, які включають тверді тіла і балки, елементи яких можуть підлягати згину в двох площинах, розтягу-стиску и крученню і вільно рухаються в просторі.

При складанні таких моделей рух конструкції описується в нерухомій системі координат (СК), а для опису коливань її пружних континуальних елементів вводяться рухомі зв’язані СК, в котрих і визначаються деформації. Процес складання вихідних даних і формування математичної моделі автоматизовано застосуванням аналітичних засобів спеціальної системи комп’ютерної алгебри КІДИМ. Опис геометричних і фізичних властивостей механічної моделі в вихідних даних спрощено записом індексних виразів для підсистем, автоматичною генерацією кінематичних рівнянь і матриць перетворення для тіл, що рухаються просторово в кутах Ейлера, Крилова, кватерніонах та ін. координатах і псевдокоординатах. Враховуючи силовий вплив реактивних двигунів і моментів гіродинів. Рівняння руху формується на базі вказаного опису механічної моделі комп’ютером з застосуванням загального варіаційного рівняння механіки.

В доповіді представлено застосування даного підходу на прикладі супутника дистанційного зондування Землі «Січ–2М». Модель супутника складається з недеформованого центрального тіла і прикріплених до нього двох сонячних батарей, що представляються системою балок і зосереджених мас. Балки відображають пружні властивості континуальної моделі панелі сонячних батарей, а система мас – їх інерційні Властивості. Число пружних і інерційних елементів визначається припустимою точністю. Адекватність створеної моделі перевірялась порівняльними розрахунками вільних коливань і перехідних процесів при маневруванні супутника для різних систем узагальнених і псевдокоординат.

На підставі аналізу розрахунків зроблено висновок, що дискретно-континуальні моделі, що пропонуються, достатньо добре відображають динамічну поведінку супутника з урахуванням впливу пружності панелей.

Вплив повзучості з урахуванням

пошкоджуваності на затягування шпильок

фланцевого з'єднання високотемпературного

хімічного апарату

Аніщенко Г.О., Бабич Т.В.

Національний технічний університет

«Харківський політехнічний університет» , Харків

Попереднє затягування шпильок фланцевих з'єднань кришки і обичайки хімічного апарату вибирається з умови герметичності з'єднань з урахуванням величини тиску робочого середовища у внутрішній частині апарату. Зниження затягування шпильок в процесі експлуатації хімічного апарату призводить до витоку токсичного робочого середовища з внутрішньої частини апарату в навколишнє середовище.

Зниження затягування шпильок відбувається, зокрема, через релаксацію напружень внаслідок повзучості шпильок, деформація яких обмежена досить жорсткими фланцями обичайки і кришки. Релаксацію напружень внаслідок повзучості слід враховувати для шпильок з конструкційних сталей при температурі, що перевищує 300 °С. Сучасна хімічна техніка має в своєму розпорядженні апарати, що працюють при тиску до 200 МПа і температурах до 3000 °С.

Метою даної роботи є оцінка впливу пошкоджуваності внаслідок повзучості на затягування шпильок фланцевого з'єднання високотемпературного хімічного апарату. Для реалізації зазначеної мети виконано оцінку напруг попереднього затягування шпильок, необхідних для герметичного з'єднання фланців з плоскою прокладкою в залежності від тиску робочого середовища. Встановлено, що напруження від попереднього затягування у стрижнях шпильок хімічних апаратів може приймати значення ~10300 МПа в залежності від тиску робочого середовища, що відповідає призначенню хімічного апарату.

Для отриманих значень напружень попереднього затягування шпильок кріплення кришки високотемпературного хімічного апарата виконані розрахунки релаксації напружень як традиційним способом без урахування пошкоджуваності, так и з урахуванням накопичення пошкоджуваності. Виконані в роботі розрахунки деталей кріплення зі сталі 12Х18Н9 доводять, що традиційні методи оцінювання релаксації напружень внаслідок повзучості без урахування пошкоджуваності прийнятні тільки при відносно невисоких напружень попереднього затягування ~200 МПа. При більших напруженнях вплив пошкоджуваності стає більш помітним, що пояснюється прискоренням швидкості повзучості внаслідок накопичення пошкоджуваності в стержні шпильки, і це необхідно враховувати в розрахунках.

Дослідження динамічної повзучості лопатки ГТД внаслідок крутильних коливань ротору

Аніщенко Г.О., Ромашов Ю.В.

Національний технічний університет "ХПІ", Харків

Крутильні коливання роторів газотурбінних двигунів (ГТД) виникають на перехідних режимах при різкому гальмуванні або пришвидшенні обертання ротору, та на усталених режимах внаслідок нерівномірної передачі обертального моменту у зубчастих зчепленнях редуктору. Відповідно до характеру крутильних коливань ротору ГТД частота його обертання змінюється у часі, внаслідок чого також змінюється у часі відцентрова сила, що сприяє коливанням робочих лопаток. Завдяки коливанням лопаток змінюються напруження в їхніх точках, що при високих температурах інтенсифікує процеси динамічної повзучості.

При дослідженнях коливань лопаток ГТД традиційно більше уваги приділяють, насамперед, згінним коливанням, оскільки крутильні та суттєві змінення частоти обертання роторів не є типовими для нормальних режимів експлуатації турбін в енергетичної, авіаційної та суднобудівної галузях. Менша маса газотурбінних двигунів у порівнянні із поршневими двигунами такої ж потужності та інші переваги сприяють впровадженням ГТД у колісних та гусеничних машинах, для яких притаманні суттєві зміни частоти обертання роторів внаслідок крутильних коливань. Метою роботи є дослідження динамічної повзучості лопаток ГТД внаслідок змінних у часі розтягувальних напруженнях, що виникають завдяки крутильним коливанням ротору.

В роботі на основі асимптотичних розкладень методу багатьох масштабів часу розглянуто динамічну повзучість робочої лопатки ГТД, яка моделюється стрижнем. Навантаження у кореневому перерізі лопатки ГТД прийнято у вигляді сталого розтягувального напруження, на яке накладається гармонійна складова від зміни частоти обертання ротору. Виконані розрахунки, що відповідають різним частотам та амплітудам коливань кутової швидкості відносно усталеного значення. Встановлено, що час до руйнування внаслідок повзучості лопаток ГТД під дією подовжньої відцентрової сили суттєво залежить від амплітуди змінення кутової швидкості ротору внаслідок крутильних коливань.

Одержані результати досліджень динамічної повзучості лопатки ГТД внаслідок крутильних коливань ротору свідчать про зниження часу до руйнування лопатки у порівнянні із часом до її руйнування внаслідок квазістатичного навантаження. З цього можна зробити висновок, що за наявності крутильних коливань ротору повзучість лопатки ГТД слід розглядати як динамічну.

УДАРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ ЧЕРЕЗ СЛОЙ ПОРОШКА

Анциферов А.В., Комарова И.В.

Национальный горный университет, Днепропетровск

Помольные камеры вертикальных вибрационных мельницы совершают колебания в вертикальной плоскости, в результате чего реализуется виброударный режим взаимодействия технологической загрузки (как правило шары) с крышкой и днищем камеры. Эффективность процесса ударного взаимодействия зависит от технологических параметров работы вибромельницы: амплитуда а, частота ω и величина технологического зазора S (расстояние от верхнего слоя шаров до крышки при неподвижной камере). Для приближенного расчета их используют теорию виброударных систем. Но известные зависимости не учитывают наличие виброожиженного слоя порошка у днища камеры, толщина которого может быть соизмерима с высотой камеры. Целью данной работы является создание физической и математической моделей ударного взаимодействия технологической загрузки с помольной камерой и с учетом порошкового слоя у днища.

Предлагается динамическая модель вертикально ориентированной одномассной виброударной системы шар – полость. Взаимодействие с днищем рассматривается как соударение двух абсолютно жестких тел с промежуточным упруговязким элементом. Для простоты принимаем закон движения камеры известным и не зависимым от второй массы и свойств промежуточного элемента. При составлении уравнений совместного движения рассматривается только этап сближения масс, в течение которого уравнение движения шара имеет вид

,

где α – сближение тел за время удара; k, n – коэффициенты.

Далее переходим к классической теории удара с коэффициентом восстановления скорости R₁ ≥ 0 и соответственно при соударении с крышкой R₂  0. Рассматривается один период взаимодействия помольной камеры и единичной массы. Движение массы вне контакта с камерой происходит в поле силы тяжести. В промежутке между ударами на массу кроме силы тяжести может действовать сила сухого или вязкого трения, либо трение отсутствует. Колебательный процесс описываются безразмерным параметром возмущения Γ = а ω² / g, при безразмерном значении технологического зазора σ = S / a.

Получена область допустимых значений σ и Γ существования виброударного режима. Определены пары значений σ и Γ, реализующие максимальную скорость соударения u шара с камерой.

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ РІЗНИХ ТИПІВ БАНДАЖА НА МІЦНОСТНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВОХБАНДАЖНИХ ЛОПАТОК ПАРОВИХ ТУРБІН

¹Артьомов С.Л., ²Степченко О.С.

¹ВАТ «Турбоатом», Харків

²Національний технічний університет „ХПІ”, Харків

Однієї з головних проблем при створенні потужних парових турбін є проектування лопаток останніх ступенів циліндра низького тиску (ЦНТ). Збільшення одиничної потужності парової турбіни вимагає збільшення площі вихлопу ЦНТ і внаслідок цього - збільшення довжини лопаток його останнього ступеня. При збільшенні довжини лопатки, для одержання прийнятних міцностних і вібраційних характеристик лопаткового апарата, приводить до необхідності введення додаткового другого бандажного зв'язку. Це ставить перед розроблювачами парових турбін завдання вибору типу бандажного зв'язку й місця її розташування по довжині лопатки. У світовій практиці найбільш широке поширення одержали два типи зв'язку: трубчастий і поличний. Тому завдання проведення порівняльного аналізу ефективності цих двох типів бандажного зв'язку для двохбандажних лопаток є актуальною.

Перевага трубчастого бандажа у відносній простоті виготовлення кувань лопаток, механічній обробці й зборці лопаткового апарата. Однак для сучасних високонавантажених лопаток останніх ступенів ЦНТ застосування трубчастого бандажа є досить проблематичним по двох причинах:

- у лопаток через високі відцентрові сили і парові навантаження з'являється концентратор у вигляді отвору під бандажний зв'язок;

- для компенсації зменшення площі в критичних перетинах біля отвору застосовується стовщення досить складної форми, що збільшує масу лопатки, зміщає центр ваги лопатки і приводить до збільшення напружень розтягу та згину від відцентрової сили в лопатці. Поличний бандаж має набагато простіше геометрію і масу нижче, ніж трубчастий бандаж, однак створює більші труднощі при штампуванні заготівель й їхньої механічної обробки.

При оцінці ефективності двох типів бандажу для лопатки останнього щабля ЦНД спочатку були проведені спрощені розрахунки міцностних і вібраційних характеристик. В моделі лопатки враховувались два бандажа як приєднані маси та жорсткості. Були визначені напруження і частоти власних коливань лопатки для двох типів бандажного зв'язку. Проведено порівняльний аналіз характеристик міцності. Виявлено місця концентрації напружень. Також розроблена 3D - модель лопатки із двухбандажним зв'язком, на основі якої запропонована параметрична модель лопатки. Дана модель дозволить будувати кінцево-елементні моделі лопаток варіюючи місцем розташування зв'язку і її типом.

ДОСЛІДЖЕННЯ НЕЛІНІЙНИХ КОЛИВАНЬ ДИСКРЕТНИХ СИСТЕМ

Бєломитцев А.С.

Національний технічний університет

”Харківський політехнічний інститут”, Харків

Розглядається система з n степенями вільності, рух якої описується неавтономним векторним диференціальним рівнянням

(1)

де

- 2n-мірний вектор стану,

- 2n-мірна вектор-функція,

-періодична по явно вхідному часу

Визначення періодичного розв'язку рівняння (1) може бути зведено до розв'язання неявно заданого рівняння:

(2)

де

- вектори стану системи в моменти часу

Для розв'язання рівняння (2) використовується ітераційний процес методу Ньютона

для оцінки стійкості і аналізу біфуркацій періодичних коливань обчислюються мультиплікатори

рівняння у варіаціях.

Втрата стійкості пов'язана з виходом одного або пари мультиплікаторів з круга одиничного радіусу. Цей вихід може здійснюватися трьома способами: 1) з'являється дійсний мультиплікатор

;

2) з'являється дійсний мультиплікатор

; 3) з'являється пара комплексно спряжених мультиплікаторів

.

У першому випадку відбувається біфуркація подвоєння періоду: у точці втрати стійкості

-періодичного розв'язку народжуються 2 гілки 2

-періодичних стійких розв'язків. Друга біфуркація характерна для так званої точки повороту, в якій крива залежності періодичного розв'язку від параметра "повертає" в протилежну сторону, стаючи багатозначною. Для розрахунку періодичних коливань в околі такої крапки зручно використовувати алгоритм інвертування краєвого завдання. Третя біфуркація приводить до народження майже періодичних коливань.

Розглянуті біфуркації були виявлені при розрахунку вимушених коливань в двохмасовій моделі приводу розподільного валу паливних насосів дизеля з антивібратором.

ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРОЕКТНОГО РЕСУРСУ

РЕГУЛЯРНОЇ ЗОНИ КРИЛА СТВОРЮВАНОГО ЛІТАКА

Бойко Т. С.

Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Харків
У зв'язку з необхідністю збільшення терміну експлуатації створюваних літаків, а також внаслідок широкого впровадження нових конструкційних матеріалів, які вимагають більш уважного дослідження втомних властивостей, проблема уточнення діючих на літак навантажень і вдосконалення методів розрахунку допустимих напружень, що забезпечують проектний ресурс, не перестає бути актуальною. При здійсненні розрахунків ресурсу силову конструкцію розглядають створеною з так званих регулярних зон і зон конструктивної нерегулярності. До регулярних зон відносять ділянки конструкції, що містять непереборні концентратори напружень у вигляді отворів під заклепки або болти, зварні точки або поздовжні шви в збірних конструкціях. Довговічність регулярних зон обмежує ресурс конструкції «зверху».

Розроблено метод розрахунку довговічності регулярних зон крила неманевреного літака з урахуванням його профілю типового польоту. Основні положення пропонованої методики полягають у наступному: типовий політ, що включає в себе набір висоти, крейсерський політ, зниження й посадку, розбитий на кілька етапів. На кожному етапі визначені швидкість, висота польоту, вага літака й довжина шляху, обчислене ушкодження

, внесене турбулентністю атмосфери по дискретній або безперервній схемі. Ушкодження за весь типовий політ від дії випадкових поривів визначено як

. Використовуючи залежність сумарної повторюваності вертикальних приростів перевантажень у центрі ваги літака за типовий політ, обчислене втомне ушкодження від циклу земля-повітря-земля. Запропоновано залежності для розрахунку сумарного ушкодження за типовий політ, числа типових польотів до руйнування елемента конструкції й ресурсу конструкції. Отримано аналітичні вирази для розрахунку допустимих напружень для регулярних зон крила, що забезпечують заданий ресурс конструкції.

Згідно запропонованої методики виконано розрахунки довговічності й ресурсу регулярної зони нижньої панелі крила транспортних літаків Ту-134 та Ил-76. Відзначено гарне узгодження результатів розрахунку з відомими експериментальними даними.

ВИЗНАЧЕННЯ ГРАНИЧНОГО ТИСКУ ПРИ МАГНІТНО-ІМПУЛЬСНОМУ ДЕФОРМУВАННІ ТОНКИХ КРУГЛИХ ПЛАСТИН

Бондарь С.В.

Національний технічний університет „ХПІ”, Харків
Магнітно-імпульсна обробка металів (МІОМ) надає нові можливості у галузі обробних та збиральних технологій. Її переваги над вже існуючими технологіями полягають у маловідходності, екологічності та енергозбереженні. Завдяки відсутності пуансона (безконтактний вплив на заготовку) МІОМ можна використовувати у тих випадках, коли мікропошкодження (наприклад забруднення іншими матеріалами) поверхонь не є припустимим. Ця властивість МІОМ дозволяє використовувати її для рихтування пошкоджених металевих поверхонь із нанесеним покриттям. До цього класу можна віднести операцію рихтування вм’ятин на лицьових поверхнях автомобілів, літаків тощо. При створенні нової операції МІОМ однаково важливо проектувати нові індукторні схеми та проводити аналіз напружено-деформованого стану (НДС) з метою виявлення якісних та кількісних характеристик зовнішнього впливу. У даній роботі розглядалась задача деформування тонкої круглої пластини жорстко закріпленої по контуру. Необхідно було підібрати такі параметри зовнішнього тиску, які б призводили до появи „вм’ятини” куполоподібної форми із заданим максимальним переміщенням у центрі. Задача розв’язувалась чисельно за допомогою методу скінчених елементів (МСЕ). Базовим був обраний 4-вузловий вісесиметричний ізопараметричний скінчений елемент із білінійною апроксимацією переміщень. Внаслідок того, що у сучасній автомобільній промисловості для лицьових поверхонь використовують сталі із яскраво вираженими пластичними властивостями, цей факт треба було враховувати у створеній розрахунковій моделі. Тому закон стану матеріалу був обраний таким, що відповідає асоційованій теорії течії Прандтля-Рейєса. Проводились розрахунки для форм просторового розподілу тиску: постійний по радіусу, трикутний (із максимумом) у центрі пластини та складної параболічної форми. Виявилось, що найкраще відповідає встановленим умовам саме останній. При цьому тиск повинен практично загасати на відстані однієї третини радіуса від зовнішнього контуру, інакше найбільші рівні напружень виникають у закріпленні, що призводить до виникнення „пластичних шарнірів” у цих зонах та можливого подальшого руйнування матеріалу.

ГАРМОНІЧНІ АВТОКОЛИВАННЯ НЕСИМЕТРИЧНОГО ОДНОДИСКОВОГО РОТОРУ У ПІДШИПНИКАХ КОВЗАННЯ

Борисюк О.В., Аврамов К.В.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 37

Схожі:

Викладач НЕСИНОВА С. В «Сучасні проблеми права в Україні»: Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції. Вибрані найкращі тези доповідей	України ІНЖЕНЕРІЯ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ 2013 Тези доповідей міжнародної... Матеріали тез містять короткий зміст доповідей науково-дослідних робіт студентів та аспірантів
ВИКЛАДАЧ ТОДОРОШКО Т. А «Актуальні досягнення юридичної науки в ХХІ столітті» Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції. Вибрані найкращі тези...	Шановні колеги! Запрошуємо Вас взяти участь у роботі IV Міжнародної... Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні проблеми і перспективи розвитку обліку, аналізу та контролю в умовах глобалізації...
Звернення учасників V Міжнародної науково-практичної конференції НАЕК «Енергоатом» Сумки п'ятої Міжнародної науково-практичної конференції «КУЛЬТУРА БЕЗПЕКИ НА АЕС УКРАЇНИ», відзначаємо, що розуміння культури безпеки,...	ХX Міжнародної Науково-практичної конференції Інформаційні технології:... Україна, 61002, Харків, вул. Фрунзе, 21, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»
Франка Збірник тез доповідей Міжнародної науково-практичної конференції... Підкарпатська Вища Школа ім бл кс. Владислава Фіндиша в Ясло (Республіка Польща)	ХIX Міжнародної Науково-практичної конференції Інформаційні технології:... Україна, 61002, Харків, вул. Фрунзе, 21, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»
ЗАЯВКА АНКЕТА Міжнародної науково–практичної конференції молодих вчених, аспірантів та студентів	ЗАЯВКА – АНКЕТА учасника Міжнародної науково-практичної конференції...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання