Наукове видання Тези доповідей ХVIII МіжнароднОЇ Науково-практичнОЇ конференціЇ У чотирьох частинах Ч. I Харків 2010 ББК 73 І 57
|
|
Скачати 4.32 Mb.
|
Врахування геометричної нелінійності при розрахунках переміщень у гідравлічній гарматі Конохов В.І., Пивоваров Д.Б., Хавін В.Л. Національний технічний університет «ХПІ», Харків В сучасних умовах для розмивання породи на стінках кар’єрів широкого використання отримали гідравлічні гармати, в яких внаслідок великої довжини ствола, через який викидається технологічна рідина, виникають великі прогини, які суттєво впливають на ефективність роботи системи і безпеку її експлуатації. Наявність поздовжнього стежачого зусилля, що діє в кінцевому перерізі, де проходить витікання технологічної рідини, є особливістю даної конструкції і в свою чергу також суттєво впливає на згибні деформації ствола гідравлічної гармати. Метою даної роботи є дослідження впливу поздовжньо – поперечного навантаження на статичні переміщення кінцевого перерізу ствола гідравлічної пушки та вибір достовірної моделі для їх визначення. Для розробки рекомендацій по вибору моделі, що описує деформування ствола гідравлічної гармати, розглядались три послідовних варіанта розрахункової схеми, які відрізнялись вихідними гіпотезами і, відповідно, рівнем складності математичної моделі. При цьому розглядались наступні моделі розрахунку переміщень ствола гідравлічної гармати: поздовжньо – поперечний згин балки при малих деформаціях та переміщеннях без врахування впливу поздовжньої складової рівномірного навантаження; поздовжньо – поперечний згин балки при малих деформаціях та великих переміщеннях без врахування впливу поздовжньої складової рівномірного навантаження; поздовжньо – поперечний згин балки при малих деформаціях та великих переміщеннях з урахуванням впливу поздовжньої складової рівномірного навантаження. В результаті проведених досліджень чисельно були отримані функції прогинів для трьох математичних моделей. При цьому метод суперпозиції переміщень надає некоректні результати в силу наявності великих прогинів, при яких лінійна математична модель не відображує реального впливу поздовжніх зусиль при поздовжньо – поперечному згинанні. Найбільш точним є геометрично нелінійне рішення з урахуванням всіх компонент зовнішнього навантаження. Аналіз рішення показав, що подальші розрахунки стержня з використанням точного диференційного рівняння осі балки, що зігнута, можна не проводити в силу малості кутів повороту. РОЗВ’ЯЗОК ПРАКТИЧНИХ ЗАДАЧ ДОВГОТРИВАЛОЇ МІЦНОСТІ ПРИ ЦИКЛІЧНІЙ ТЕРМОПОВЗУЧОСТІ Коритко Ю.М. Національний технічний університет „ХПІ”, Харків Відповідальні елементи конструкцій сучасного енергетичного та хімічного машинобудування часто працюють в температурних та силових полях великої інтенсивності. В багатьох випадках температурно-силове навантажене є циклічним, що обумовлено повторно-змінним характером роботи відповідних конструкцій та обладнання. Для оцінювання довготривалої міцності елементів конструкцій з врахуванням впливу циклічності температурно-силових навантажень запропоновані нові рівняння стану:  ; (1) . (2)Виконані дослідження довготривалої міцності лопаток газотурбінних двигунів. За допомогою чисельного моделювання визначені розподіли переміщень, напружень, деформацій та параметру пошкоджуваності для різних значень числа циклів нагріву-охолодження, а також число циклів, що призводить до руйнування лопатки (виникнення макротріщини). Виявлено, що порівняння розрахунку та натурного експерименту дає різницю в 5 відсотків, що може вважатись цілком задовільним в інженерних розрахунках. Розглянута задача оцінки довготривалої міцності товстостінного циліндру автоклаву. Вважалося, що циліндр автоклаву циклічно навантажено дією неоднорідного температурного поля, а силове навантаження статичне протягом всього періоду циклу. Проведені дослідження показали, що критична кількість циклів зміни температури, при якій відбувається руйнування циліндру, складає 43 000 циклів. Отримані результати добре узгоджуються з результатами, отриманими експериментально, розбіжність не перевищує 10%. По результатам комплексних досліджень можна зробити висновок, що запропонована методика розрахунку циклічної термоповзучості та довготривалої міцності може використовуватися при розв’язках практичних задач. Показано, що на оцінку довготривалої міцності значно впливають розподіли компонент напружено-деформованого стану саме при циклічній термоповзучості, яка також суттєво прискорює процес перерозподілу напружень та накопичення пошкоджуваності. Комп’ютерне проектування оболонкових конструкцій при формоутворенні на дискретному пуансоні Костромицька О.А., Львов Г.І. Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків Змінні оболонки для універсальних, або дискретних, обтяжних пуансонів є вельми відповідальним елементом технологічного оснащення. Аналіз напружено-деформованого стану (НДС) змінних оболонок дискретного пуансона вимагає постановки і розробки методів вирішення специфічних задач теорії оболонок із залученням теорії анізотропних оболонок. Крім того, конструктивні особливості переналагоджуваних пуансонів приводять до необхідності розглядати складні краєві задачі для оболонок, що спираються на систему точкових опор. Типові параметри виробів, що виготовляються обтягуванням на пуансонах в авіаційній промисловості, дозволяють залучати при побудові математичної моделі гіпотези теорії пологих оболонок. Розрахунок змінних композитних оболонок дискретного пуансона і розрахунок майбутніх деталей – металевих оболонок, які формоутворюються обтягуванням на цьому пуансоні, починаються з побудови комп'ютерно-орієнтованої (CAD) моделі на системі точкових опор. Змінна композитна оболонка деформується пружно, а металева заготівка деталі, що отримується в процесі обтягування, деформується пружнопластично, її розрахунок проводиться у декілька етапів, що відповідає реальному процесу формоутворення. На першому етапі положення різних дискретних пуансонів-опор встановлюються відповідно до даних CAD - моделі. Після одного навантаження форма виробу вимірюється і пуансон може знов перебудовуватися для нового навантаження, якщо це необхідно, для компенсації пружиніння заготівки. Існують роботи, в яких вивчається можливість таких дефектів, як тріщини, утворення складок і враховується пружиніння. Створена програма проектування моделі оболонки на різних системах і для різного числа точкових опор: парне, непарне число опор по двох напрямах як вхідні дані задаються користувачем програми. Ця програма написана мовою APDL для роботи програмного комплексу у Batch режимі. Для зручності використання здійснена автоматизація завдання вхідних даних і вивода результатів, створене інтерфейс-прикладення Delphi. Проведені розрахунки НДС композитних оболонок з параметрами, характерними для сучасної авіаційної промисловості. АСИМПТОТИЧНИЙ АНАЛІЗ НЕЛІНІЙНИХ ПАРАМЕТРИЧНИХ КОЛИВАНЬ ЦИЛІНДРИЧНОЇ ОБОЛОНКИ з початковими невірностями Кочуров Р.Є., Аврамов К.В. Національний Технічний Університет «Харківський Політехнічний Інститут», Харків. У роботі досліджуються коливання неідеальної циліндричної оболонки під дією рівномірно розподілених по торцах періодичних зусиль осьового стиснення  (рис. 1) в області комбінаційного резонансу у випадку її геометрично нелінійного деформування.Динаміка системи описується рівняннями Доннелла-Муштарі-Власова. Динамічний прогин оболонки  (1) та початкові невірності  (2) задаються у наступному вигляді: (1) (2)де   ,  – параметри хвильоутворення.Методом Бубнова-Гальоркіна отримана модель параметричних коливань, що включає три пари зв'язаних форм, які мають близькі частоти лінійних коливань. Асимптотичний аналіз системи проводиться за допомогою метода багатьох масштабів. Амплітудно-частотні характеристики параметричних коливань, які відповідають стоячим хвилям в циліндричній оболонці, зображені на рис. 2. Результати прямого чисельного інтегрування підтверджують результати отримані аналітичними методами.   а) Рис. 1 – Ескіз оболонки Рис. 2 – Амплітудно-частотні характеристики параметричних коливань Розрахунки напружено-деформованого стану при створенні технологічної операції з’єднання тонкостінних труб Лавінський Д.В. Національний технічний університет „ХПІ”, Харків Одною із найголовніших задач сучасної промисловості – є створення безвідходних (або маловідходних) та енергозберігаючих методів обробки матеріалів. До таких методів можливо віднести магнітно-імпульсне штампування (МІШ). Використання МІШ дозволяє звести до мінімуму відходи, значно скоротити енергозатрати та зменшити кількість технологічних операцій необхідних для одержання деталей або конструкцій довершеної форми. Дослідження останніх років довели можливість використання МІШ при обробці тонкостінних заготовок. Створення нової технологічної операції МІШ може бути розподілено на два етапи: аналіз електромагнітних процесів та аналіз напружено-деформованого стану (НДС). Розглянемо розрахунки та аналіз НДС при створенні технологічної операції з’єднання двох тонкостінних труб прямокутного перерізу. Особливістю цієї операції є необхідність створення максимуму величини магнітного тиску у кутах перерізу та, вочевидь, у безпосередньо у зоні з’єднання. У попередніх дослідженнях знайдена та обґрунтована модель індукторної системи, яка створює саме такий тиск на заготовку. Також ця задача ускладнюється наявністю зон контактної взаємодії. Для розв’язку використовувались чисельні алгоритми методу скінчених елементів (МСЕ). Базовим скінченим елементом (СЕ) обрано 8-вузловий ізопараметричний СЕ із білінійною апроксимацією переміщень. Контактні явища моделювались шляхом введення шару спеціальних контактних скінчених елементів (КСЕ). Керуючи властивостями цих КСЕ можливо моделювати зазори, натяги та сухе тертя за різними законами (Кулона, Зібеля тощо). Проведені дослідження щодо вибору оптимальної кількості СЕ по товщині труб (це пов’язано із особливостями геометрії). У результаті проведених розрахунків одержані просторові розподіли напружень, деформацій та переміщень. По цих розподілах можна зробити висновок, що запропоновані індукторні системи, які створюють максимуми тиску у кутових зонах, повністю відповідають цілям технологічної операції. Також підібрані граничні значення максимумів магнітного тиску, за яких у матеріалі заготовки з’являються зони пластичного деформування. Далі проведено низку розрахунків, у яких варіювалася форма меридіонального перерізу однієї із труб, що з’єднуються. Визначена так форма, при який пластичне деформування відбувається із найбільшою інтенсивністю. ЗАСОБИ ДЛЯ МАТЕМАТИЧНИХ РОЗРАХУНКІВ ДО ВИНАХОДУ ЕЛЕКТРОННО-ОБЧИСЛЮВАЛЬНИХ МАШИН Ларін А.О., Подгаєцький О.О. Національний технічний університет «ХПІ», Харків Швидкий розвиток технічних наук і фізики на початку XX століття створив потребу у розвитку швидкісних методів вирішення різноманітних математичних задач. Механічні та електромеханічні рахункові машини вже не задовольняли вимогам практики, були громіздкі і дорогі, вимагали ретельного догляду, повільно працювали і були недовговічні. Тому у той час були широко поширені фізичні моделі, які відрізнялися простотою і швидкістю, однак, мали знижену точність обчислень. Для рішення рівняння Лапласа застосовувалися різні конструктивні рішення: від електролітичних ванн фірми «Philips» до електричної схеми С. А. Гершгоріна, яка була створена в 1929 р. У 1930 р. був створений механічний інтегратор Кельвіна-Буша, здатний вирішувати системи диференціальних рівнянь. Для дослідження найрізноманітніших процесів В. С. Лук'янов в 1936 р. винайшов дуже цікаву машину – гідравлічний інтегратор, яка призначалася для широкого класу диференціальних рівнянь – одновимірний гідравлічний інтегратор ІГ-1. У 1940-і рр. були сконструйовані двомірний і тривимірний гідроінтегратори. За аналогією з механічним інтегратором Кельвіна-Буша в 1940 р. у Москві Л. І. Гутенмахером був виготовлений електроінтегратор з підсилювачами для рішення системи звичайних диференціальних рівнянь з постійними коефіцієнтами. Елементною базою для цього пристрою використовувались резистори, конденсатори, реле індуктивності та електромагнітні реле. Перераховані вище моделі давали можливість з великою швидкістю чисельно вирішувати складні математичні завдання. Також в сорокові роки широко розповсюдились методи, основані на застосуванні електромеханічної аналогії, запропонованої ще Дж. К. Максвелом. У докладі подробніше розповідається про перші в СРСР застосування спеціальних електричних стендів, що були створені співробітниками Інституту будівельної механіки АН УРСР та їхнього впровадження для розрахунків коливань авіамоторів у роки Великої Вітчизняної війни та в повоєнні роки. Також розглядається питання впровадження аналогових обчислювальних машин в розрахункову практику в Харківському політехнічному інституті. ДОСЛІДЖЕННЯ ВЛАСНИХ КОЛИВАНЬ ПНЕВМАТИЧНОЇ ШИНИ ЯК ЦИКЛІЧНО СИМЕТРИЧНОЇ СИСТЕМИ Ларін1 О.О, проф. Ларін2 О.М, Субочев3 О.М, Арефін3 Ю.В. 1 Національний технічний університет «ХПІ», Харків 2 Національний університет цивільного захисту України, Харків, 3 Автомобільно – дорожній інститут Донецького національного технічного університету, Горлівка Понад 50% всіх відмов у пневматичних шинах легкових автомобілів приходиться на поступові відмови: зношування резини протектору та втома матеріалу. Останнє визначається накопленням пошкоджуваності при циклічному деформуванні елементів шини під час її кочення по дорозі. Аналіз процесу накопичення пошкоджуваності потребує достатньо точного визначення рівня динамічних напружень в шині. Повноцінний розв’язок цієї задачі у загальній постановці є практично неможливим, через нелінійність процесу кочення, нелінійну природу резино-подібних шинних матеріалів та складну геометрію. Через те більшість досліджень динамічної поведінки шини проводиться в лінійній постановці: лінійне представлення властивостей матеріалу та заміна контактних умов від взаємодії з дорогою силовими характеристиками (контактним тиском). Геометрія та розподілення матеріалу шини мають поворотну (циклічну) симетрію, тобто можна визначити сектор механічні та геометричні властивості якого будуть інваріантні відносно повороту на кут кратний куту сектора. Дослідження лінійних власних та вимушених коливань таких систем може бути ефективно проведено на основі математичної моделі лише одного сектору. Причому аналіз вимушених коливань може бути проведений при наявності несиметричного зовнішнього навантаження. Це дозволяє суттєво конденсувати розмірність задачі та проводити дослідження на дуже докладних моделях сектору,а отже з високою точністю визначати динамічний напружений стан. В роботі створено тривимірну лінійну скінчено-елементну модель сектору шини, що враховує її багатошарову структуру. Визначено спектр власних частот шини, як циклічно симетричної системи та власні форми коливань по переміщенням та напруженням. Проведено дослідження впливу різних шарів шини на спектр частот та форми коливань. |
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... |
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua