Similar Journals
|
Bulletin of NTU - Dynamics and strength of machines
Number of Followers: 0  Open Access journalISSN (Print) 2078-9130 Published by National Technical University of Ukraine  [7 journals]
|
- Лидер научной школы механики и
прикладной математики – Сергей
Иванович Богомолов (к 100-летию со дня
рождения)
Authors: Андрій Олексійович Ларін , Генадій Іванович Львов, Олександр Іванович Трубаєв
Pages: 3 - 8
Abstract: Статтю присвячено науковій и педагогічній діяльності відомого українського вченого в області динаміки і міцності машин, доктора технічних наук, двічі лауреата Державної премії України професора Богомолова С. І.
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.249486
- До 95-ої річниці з дня народження
видатного вченого академіка НАН України
Володимира Логвиновича Рвачова
Authors: Лідія Курпа
Pages: 9 - 12
Abstract: Стаття присвячена видатному вченому ХХ століття академіку НАН України Володимиру Логвиновичу Рвачову, якому у 2021 році виповнилося б 95 років. Свого часу В.Л.Рвачов був першим ректором ХІРЕ, у 1970 році він став завідувачем кафедри теоретичної і математичної фізики ХПІ (зараз це кафедра прикладної математики). Ім’я цього відомого вченого включено у золоті сторінки історії математики і механіки. Теорія R-функцій, як головне наукове відкриття його життя, назавжди прославило В.Л.Рвачова як великого вченого, також зробило всесвітньо відомою його наукову школу завдяки чисельним впровадженням і унікальності методу RFM. В роботі подано головні біографічні дані знаменитого вченого, підкреслено багатогранність талановитої людини, глибину його життєвих поглядів, широту кругозору. Особливої уваги приділено проблемі розвитку та подальшого застосування теорії R-функцій для розв’язання сучасних задач. Відгук близьких людей, учнів та послідовників, що пам’ятають свого великого Вчителя, відображено ...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.248204
- Дослідження механічних характеристик
плетеного вуглепластику
Authors: Михайло Богатир, Геннадій Львов , Олексій Водка, Олександр Олександрович Чепелюк
Pages: 13 - 22
Abstract: Застосування композиційних матеріалів в різних галузях сучасної промисловості стрімко збільшується завдяки їхніми високими міцностними властивостями, малою масою та хорошою технологічностю. Велика розмаїтість застосовуваних матеріалів, видів армування і внутрішніх структур викликає потребу в дослідженнях статичних і динамічних властивостей композиційних матеріалів. Завдяки останнім досягненням в області технологій композитні матеріали широко використовуються в різних промислових цілях. В результаті виникає значний інтерес до вивчення та розуміння поведінки композитних структур. Аналіз композитних конструкцій, вивчення резонансних частот, факторів демпфірування та модальних форм зіграв важливу роль у визначенні динамічних характеристик конструкції, виявленні пошкоджень та моніторингу стану структури композиту. В ході даної роботи представлено результати розрахунково-експериментальних досліджень модуля пружності, власних частот та форм коливань, д&...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.240921
- Influence of stresses on deformation process under the irradiation creep
and swelling
Authors: Дмитро Бреславський
Pages: 23 - 28
Abstract: Обговорюються підходи для опису деформування конструктивних елементів, у матеріалі яких одночасно розвиваються деформації радіаційної повзучості та розпухання. Розглянуто способи опису деформацій радіаційного розпухания, які використовуються для розрахункового аналізу напружено-деформованого стану, що виникає в елементах конструкцій в умовах спільної дії радіаційного опромінюваання й температурно-силовых полів. Представлено повну систему рівнянь початково-крайового завдання, в якій враховуються пружні та теплові деформації, деформації радіаційної повзучості та розпухання. Чисельне моделювання проведено з використанням спеціалізованого програмного комплексу FEM Creep, в якому крайова задача розв’язується методом скінченних елементів, а початкова за часом інтегрується різницевим методом прогнозу-корекції. Наведено дві форми для рівняння стану, що описує деформацію радіаційного розпухання: перша для компонентів тензора деформацій, друга - для їхніх швидкостей. Ан ...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.245529
- Трьохчастотні моделі для визначення
орієнтації твердого тіла з урахуванням
вібраційного оточення
Authors: Ірина Гомозкова
Pages: 29 - 36
Abstract: Запропоновано дві нові трьохчастотні еталонні моделі руху твердого тіла з урахуванням вібраційного оточення. Основані вони на чотирьохчастотній еталонній моделі обертання [1], яка реалізує повороти відповідно до кутів Крилова. Для розроблених моделей отримані аналітичні залежності для квазікоординат, проекцій вектору кутової швидкості і компонент кватерніона орієнтації, що відповідають такому обертальному руху. Розглянуто актуальність врахування впливу вібрації при моделюванні руху на основі вітчизняних та іноземних літературних джерел в сфері навігації, в тому числі за останні 10 років. Детально описано основні джерела вібрації та яким саме типам коливань вони відповідають – гармонійні коливання виникають в рухомих елементах бортових систем, наприклад роторі двигуна, а в двигуневій установці та її агрегатах виникають коливання, що мають характер випадкового широкополосного шуму. Проаналізовано методи корекції такого впливу для підвищення точності визначення орі&#...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.240771
- Шляхи визначення надійності при
експлуатації суднових деталей
виготовлених методом бандажування
Authors: Иван Коваленко
Pages: 37 - 43
Abstract: При розвитку сучасних умов кораблебудування та виконання ремонту суднових агрегатів, особливу роль приділяють використанню основних елементів конструкцій які складаються із технологічних частин. При виконанні цих кроків важливо виконати аналіз властивостей матеріалів з яких виготовляються технологічні складові вузлів суднового обладнання. Проведення випробувань повинне бути наближене до умов експлуатації суднових вісей та валів, а саме – циклічного навантаження, агресивного та адгезіонного середовища. Тому особливим фактором є технологічний контроль за послідовністю виготовлення, підбором матеріалів, технології наплавки. Усі названі вимоги можливо проаналізувати та спрогнозувати за допомогою комп’ютерного модулювання. Дослідження властивостей перехідних шарів шва і основного металу і їх вплив на кількість циклів навантаження при випробуваннях також являються ключовими. Усі умови будуть виконані при оптимальному підборі хі ...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.243596
- Оптимізація і програмно-чисельна
реалізація алгоритма міллера на
чотиричастотній моделі вібраційного
руху твердого тіла
Authors: Ірина Гомозкова, Юрій Андрійович Плаксій
Pages: 44 - 49
Abstract: На основі програмно-чисельного підходу отримані нові значення коефіцієнтів в алгоритмі орієнтації Міллера. Для цього застосовано аналітичну еталонну кінематичну модель кутового руху твердого тіла у вигляді чотиричастотного представлення кватерніона орієнтації. Представлено чисельну реалізацію еталонної моделі для заданого набору частот у вигляді побудованих траєкторії в конфігураційному просторі параметрів орієнтації. Проведена програмно-чисельна реалізація алгоритма Міллера при різних значеннях коефіцієнтів і отримані значення коефіцієнтів, що оптимізують похибку накопиченого дрейфу. Показано, що для представленої еталонної моделі кутового руху алгоритм Міллера з новим набором коефіцієнтів забезпечує меншу обчислювальну похибку дрейфу у порівнянні з класичним алгоритмом Міллера і модифікацією Ігнагні , що оптимізовані під конічний рух.
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.244088
- Diagnostics of the presence of a fatigue crack in the compressor blade
Authors: Кирило Савченко, Анатолій Зіньковський, Євгенія Онищенко, Вадим Круц, Сергій Кабанник
Pages: 50 - 54
Abstract: В роботі представлено результати чисельних досліджень на базі скінченноелементного моделювання вимушених коливань конструктивного елемента з тріщиною втоми, та визначено вплив її наявності на вимушені згинні коливання пера лопатки компресора при супергармонічному резонансі порядку 1/2. В якості об'єкту дослідження розглядається перо лопатки компресора з малим кутом закрутки. Його коливання у площині мінімальної жорсткості збуджувались кінематичним переміщенням торцевих елементів пера. Тріщина втоми моделювалась математичним розрізом. Було розглянуто два місцеположення тріщини – на вхідній кромці та на спинці пера лопатки. Непостійність контакту берегів тріщини, обумовлена її почерговим відкриттям і закриттям викликає нелінійність, яка була врахована шляхом розв’язання контактної задачі. Для оцінки нелінійної динамічної поведінки пера лопатки використовується вібродіагностичний параметр, а саме, відношення амплітуд переміщень домінуючих гармонік при супеl...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.245504
- Методики оцінювання довговічності
голчастого підшипника поршневої
голівки шатуна транспортного дизеля
Authors: Вадим Михайлович Петухов, Олександр Васильович Оробінський, Наталія Анатоліївна Аксьонова
Pages: 55 - 60
Abstract: Представлені результати експериментального дослідження та аналітичних оціночних розрахунків для перевірки загального строку служби та підвищення довговічності голчастого підшипника поршневої голівки шатуна транспортного дизеля. Встановлені первісні причини порушення номінальної роботи основних вузлів даного механізму. Надані відповідні рекомендації для проведення прискорених випробувань на довговічність, зменшення теплових навантажень при роботі підшипника та, як наслідок, підвищення якості служби всієї поршневої групи. Пропонуються теоретична та експериментальна методики визначення номінальної довговічності голчастого підшипника поршневої голівки шатуна транспортного дизеля. Теоретична методика дозволяє отримати достовірні величини довговічності з урахуванням розподілення загального робочого навантаження по тілам кочення, а також рухомості поршневого пальця та втулки. Проведені розрахунки надають можливість скорегувати та уточнити станда&#...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.244710
- Оптимізація двохопорного шпиндельного
вала на нелінійно пружних опорах по
характеристикам жорсткості
Authors: Сергій Юрійович Погорілов, Валерій Львович Хавін , Інна Петрівна Хавіна
Pages: 61 - 68
Abstract: Одним з основних конструктивних елементів металообробних верстатів є шпиндельний вузол (шпиндель), який служить для утримання ріжучих інструментів або заготовок. Жорсткість шпиндельного вузла грає визначальну роль в забезпеченні точності і ефективності роботи верстата в цілому. Оцінка жорсткості шпиндельного вала здійснюється на основі аналізу статичного вигину шпиндельного вала, що дозволило поставити і вирішити завдання оптимізації шпиндельного вала за характеристиками жорсткості для двохопорної конструкції на нелінійно пружних опорах. Для визначення жорсткості роликових підшипників в роботі використана залежність, отримана на основі рішення задачі контактної взаємодії пружного сталевого циліндра з криволінійними пружними сталевими півпростором. Для розглянутої розрахункової схеми в якості цілей оптимізації вибиралися умови найменшого переміщення кінцевого перерізу консолі шпиндельного вала, досягнення мінімального кута повороту в цьому перерізі ...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.242713
- Застосування комп′ютерних систем для
моделювання динамічних процесів
вантажопідйомних машин
Authors: Володимир Миколайович Грищенко , Катерина Сергіївна Леонова
Pages: 69 - 77
Abstract: Головна задача машинобудування полягає в організації виробництва спектру машин для забезпечення потреб всіх галузей промисловості. Це енергетичні, транспортні, підйомно-транспортні агрегати, машини сільськогосподарської, будівельної індустрії, тощо. Серед них можна виділити пристрої, в яких призначено здійснювати відносний рух однієї частини по відношенню до іншої, тобто до складу розрахункових моделей входять кінематичні пари. Реальні умови роботи машин різноманітні, але найчастіше пов′язані з періодичними пусками-зупинками, що зумовлює актуальність досліджень нестаціонарних режимів. Аналіз роботи таких моделей ускладнений. Для успішних результатів проектування проводиться математичне моделювання окремих процесів в механізмах. Одним з перших розрахунків є динамічний. Сучасні, доступні СAD/CAE системи моделювання та аналізу надають можливості автоматизації, побудови більш реалістичних розрахункових схем. В роботі розглядається апробація використання САПР для мо...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.249498
- Математичний опис гібридного
квадрокоптера з метою комп'ютерного
моделювання керованого руху
Authors: Валерий Борисович Успенский , Мария Владимировна Некрасова
Pages: 78 - 85
Abstract: Розглядається проблема побудови максимально повної математичної моделі руху квадрокоптеру гібридного типу, що окрім електродвигунів, обладнаний ще і двигуном внутрішнього згоряння. Актуальність даної розробки обумовлена прагненням створити систему управління для квадрокоптеру порівняно нової конструкції, а доцільність розробки пояснюється бажанням використовувати комплексне проектування, що передбачає вдосконалення конструкції апарату та елементів системи навігації та управління. Розроблена математична модель руху центру мас квадрокоптеру та навколо центру мас включає керуючі змінні та враховує гіроскопічні моменти від роторів двигунів - носіїв кінетичних моментів. Ця модель може бути використана в процесі проектування та налагодження алгоритмів управління подібними літаючими апаратами. Основним методом моделювання є чисельне інтегрування системи диференціальних рівнянь. Наведений моделюючий комплекс дозволить проводити дослідження щодо вплиk...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.249532
- Реалізація та використання алгоритму
Левенберга-Маркварда в задачах
калібрування роботів-маніпуляторів
Authors: Юрій Михайлович Андрєєв
Pages: 86 - 93
Abstract: Розглянуто відоме завдання калібрування довільного робота-маніпулятора, яке сформульовано у найзагальнішому вигляді. Для вирішення прямої задачі кінематики запропоновано альтернативний спосіб Денавіта-Хартенберга універсальний аналітичний опис кінематичної схеми з урахуванням можливих похибок виготовлення та збирання деталей робота. При цьому запропоновано універсальний опис похибок орієнтації осей шарнірних зчленувань ланок. На основі такого опису може бути проведене рішення прямої та зворотної задачі кінематики роботів як просторових механізмів з урахуванням спотворень розмірів, положення осей зчленувань та положень нулів кутів їх повороту. Завдання калібрування маніпуляторів сформульовано як завдання методу найменших квадратів. Отримано аналітичні формули цільової функції методу найменших квадратів для вирішення поставленого завдання. Шляхом аналітичного диференціювання за допомогою спеціальної системи комп'ютерної алгебри КіДиМ отримані вир&#...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.249537
- Статичний аналіз багатоопорних
шпіндельних валів на нелінійно пружніх
опорах
Authors: Олексій Борисович Киркач , Валерій Львович Хавін , Борис Миколайович Киркач
Pages: 94 - 100
Abstract: Шпиндельний вузол є вагомим компонентом станка, статичні та динамічні характеристики якого напряму визначають точність й стабільність процесу металообробки. Динамічний аналіз дозволяє визначити власні частоти і форми коливань, що допомагає усунути динамічну неврівноваженість при роботі станка. Статичний аналіз потрібен для оцінки напружень, деформацій та переміщень, що грає важливу роль в забезпеченні ефективності і точності роботи станка. В даній роботі запропоновано універсальний підхід и математична модель для статичного аналізу багато опорних шпиндельних валів на нелінійно пружних опорах. На основі диференційного рівняння зігнутої осі балки Тимошенко отримана кінцева система рівнянь, яка враховує нелінійну залежність жорсткості підшипників від діючих на них зусиль. Запропоновано метод вирішення задачі і програмне забезпечення для статичного аналізу багато опорних шпиндельних валів на нелінійно пружних опорах в середовищі MATLAB. Ключові слова: шпиндельный ...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.248079
- Дослідження проблем при моделюванні
критичних навантажень на композитну
модель лопаті вітрогенератора
Authors: Олексій Дьомін, Олексій Ларін
Pages: 101 - 105
Abstract: Дана стаття присвячена проблемам проектування та аналізу напружено-деформованого стану лопаті вітрогенератора при критичних навантаженнях. Побудовано тривимірну оболонкову розрахункову модель, що враховує складну криволінійну геометрію та наявність внутрішніх частин, що зміцнюють. Визначення параметрів напружено-деформованого стану під дією вітрового навантаження проводилось на основі метода скінчених елементів. Використовувався оболонковий десятивузловий ізопараметричний скінчений елемент. Побудована скінчена-елементна модель лопаті дозволяє враховувати композитну структуру та відтворювала наявність різної кількості шарів композиту по товщині оболонки, різноспрямованість волокон на окремих шарах, зокрема було змоделювано криволінійну ортотропію механічних властивостей. Представлено процедуру завдання багатошарової структури, яка передбачає накладання шарів композиту одного на інший у місцях стику, що забезпечує відповідність моделі техноло...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.249149
- Класифікація робочого стану
підшипників кочення за допомогою
згорткової нейронної мережі зі змінними
факторами дилатації
Authors: Руслан Бабуджан, Константин Ісаєнков, Олексій Водка , Данило Красій, Іван Задорожний, Михайло Ющук
Pages: 106 - 111
Abstract: Робота описує процес обробки даних роботи підшипників кочення, та їх використання в задачі побудови математичної моделі бінарної класифікації робочого стану підшипників методом згорткової нейронної мережі зі змінними факторами дилатаціїї ядер згорткових шарів. Для класифікації підшипників, що мають дефекти, були використані дані віброприскорень з власного випробувального стенду та з набору даних, що знаходяться у вільному доступі. В роботі також було досліджено спосіб узагальнення класифікації сигналів підшипників, що були отримані в результаті принципово різних експериментів, та що мають різний типорозмір. Для уніфікації сигналів пропонується наступний спосіб обробки: виділити ділянки даних із зсувом, перейти до частотного простору за допомогою швидкого перетворення Фур’є, відсікти частоти, що перевищують 10-кратну частоту обертання валу, відновити сигнал зі збереженням 10 періодів обертання валу, відмасштабувати отриманий сигнал діленням його на діаметр орбіти обk...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.249274
- Розробка веб-застосунку для поширення
навчальної інформації
Authors: Марія Анатоліївна Бородін , Володимир Олександрович Мєтєльов
Pages: 112 - 116
Abstract: Розглядається задача поширення навчальної інформації та дослідження взаємодії компонентів на розподілення навантаження від користувачів. Мета роботи: реалізувати програмне забезпечення для розв’язання вказаної задачі. Спроектувати базу даних, та структуру проекту. В програмі реалізувати різні права доступу до інформації. Для програмного забезпечення має бути створений, зрозумілий для користувача, інтерфейс. Розробити тести для програми, які перевіряють функціональність та продуктивність програми. За допомогою розроблених тестів провести дослідження на розподілення навантаження від користувачів. Розроблено програму, яка складається з двох частин (серверної та клієнтської), які взаємодіють за допомогою HTTP запитів. Серверна частина опрацьовує дані та проводить їх перевірку. Клієнтська частина отримує та надає дані серверній частині та реалізовує зрозумілий для користувача інтерфейс. Рішення поставленої задачі реалізовано в середовищах IntelliJ Idea 2020.1 (Ultimate Edition) та WebStorm 2020.1. Для реалізації в&#...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.249801
- Програмний засіб для розпізнавання
україномовних наукових статей
Authors: Оксана Андрїївна Татаринова, Владислав Валерійович Овсяніков
Pages: 117 - 122
Abstract: Розглядається задача комп’ютерного розпізнавання, як окремо друкованих символів, так і цілих текстів, що можуть містити математичні формули, та подальшого збереження результуючого документа у форматі “Латекс”. В розробленому програмному забезпеченні реалізовано можливість розпізнавання друкованих символів латиниці, кирилиці, літер грецького алфавіту та спеціальних математичних знаків. Для цього застосовуються багатошарова згортальна нейронна мережа, побудована за допомогою бібліотеки машинного навчання “Керас”, та додаткові валідаційні евристики. Для підвищення якості розпізнавання нейронної мережі розроблено складний механізм преобробки зображень, що допомагає видалити шуми із зображення, виключити похибки пов’язані з нахилом символів, коректувати дефекти символів, пов’язані з якістю вхідного зображення. Також реалізовано механізми збирання окремих символів в слова або ж математичні формули, відтворення положення знаків індексів та ступенів, формування...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.249715
- Тепловиділення у приладах
Authors: Галина Оттовна Анішенко , Володимир Іванович Конохов, Денис Володимирович Лавінський
Pages: 123 - 126
Abstract: Розглядається проблема аналізу нестаціонарного тепловиділення внаслідок протікання електричного струму у пристроях для магнітно-імпульсної обробки матеріалів. Аналіз доступних джерел інформації дозволив зробити висновок, що велика кількість досліджень у цій галузі присвячено вивченню процесів теплопередачі при технологічних операціях індукційного нагріву. При інших технологічних операціях магнітно-імпульсної обробки матеріалів тепловиділення також є значним. Нестаціонарне неоднорідне температурне поле може призводити до виникнення значних температурних деформацій. Це, у свою чергу, може спричинити втрату працездатності приладу внаслідок руйнування чи необоротного деформування. Адекватне моделювання нестаціонарного поширення температури у разі є обов'язковим етапом під час проведення розрахункового аналізу у процесі проектування технологічних приладів. Запропоновано загальну стратегію визначення поширення нестаціонарного температурного поля з...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.249735
- Особливості термодеформування
складених індукторів при
Authors: Галина Оттовна Анішенко , Володимир Іванович Конохов, Денис Володимирович Лавінський
Pages: 127 - 130
Abstract: Розглянуто проблему врахування впливу нестаціонарного неоднорідного температурного поля під час аналізу напружено-деформованого стану індукторних систем для магнітно-імпульсної обробки матеріалів. З проведеного аналізу відкритих інформаційних джерел випливає, що проблема аналізу нестаціонарного температурного поля, що виникає внаслідок наявності неоднорідного електромагнітного поля, та його впливу на деформування достатньо вивчена стосовно питань індукційного нагріву. У той же час і за інших операцій магнітно-імпульсної обробки матеріалів нагрівання обладнання може викликати додаткові деформації значної величини, що, у свою чергу, може призводити до втрати працездатності обладнання внаслідок руйнування або незворотного деформування. Запропоновано загальний підхід до аналізу подібних завдань, що передбачає визначення просторово-часових розподілів кількісних характеристик електромагнітного поля, температурного поля та напружено-деформованого стану. i...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.249751
- Визначення поверхні відгуку за
міцністних та вібраційних параметрів
лопатки парової турбіни
Authors: Алексей Александрович Водка, Ксенія Євгенівна Потопальська
Pages: 131 - 135
Abstract: Робота присвячена визначенню функції обмеження геометричних параметрів лопатки парової турбіни при заданих зовнішніх навантаженнях. Для цього була створена геометрична модель лопатки парової турбіни, що складається з тіла лопатки, хвостовика, бандажу. У якості параметрів, що будуть варіюватись було обрано кут оберту середнього перерізу відносно центру мас ( який змінювався від 87 градусів до 92 градусів), а також довжину лопатки від бандажу до хвостовика(що змінювалась від 495 мм до 525 мм). На наступному етапі була створена скінчено-елементна сітка. Для побудованої моделі у області лопатки було створено впорядковану скінчено-елементну сітку. Визначено напружено-деформований стан лопатки при робочому режимі При проведенні статичного аналізу у якості навантаження використовувалась робоча частота обертання, що дорівнює 50 Гц та у місці кріплення диску в хвостовику обмеження по усім направленням.. Отримані еквівалентні напруження по Мізесу та переміщення в конструкції. Зона ма ...
PubDate: 2021-12-31
DOI: 10.20998/2078-9130.2021.2.249808
