В роботi запропоновано наближений метод розв'язання осесиметричних задач пружних тiл з адгезiєю. Цей метод дозволяє обчислювати розмiр контактної плями, величину сили взаємодiї мiж тiлами а також розподiл контактного тиску без iстотного обмеження форми початкового зазору мiж тiлами. Отже вiн є бiльш унiверсальним, нiж iснуючi аналiтичнi теорiї, iнструментом для дослiдження таких явищ, як адгезiйна мiцнiсть спряжених тiл, а також пов'язана з втратою стiйкостi дисипацiя енергiї пiд час циклiчного контактного навантаження. Був запропонований варiацiйний принцип, з якого можливо побудувати наближений розв'язок. Побудована дискретизацiя та отриманi нелiнiйнi рiвняння для визначення невiдомого радiусу кругової плями контакту та вузлових значень контактного тиску. На вiдмiну вiд iснуючих чисельних методiв, в яких область контакту в ходi уточнення змiнюється за рахунок додавання або вилучення окремих граничних елементiв цiлком, запропонований пiдхiд дозволяє обчислювати поступову, неперервну змiну площi контакту. Для отримання повної кривої адгезiйної взаємодiї включно з дiлянками, де система втрачає стiйкiсть, запропонована реалiзацiя методу подовження. При цьому задля досягнення збiжностi контроль за змiнними навантаження здiйснювався з урахуванням змiни площi плями контакту на додачу до приросту значень зближення та сили. Здiйснено оцiнку точностi наближеного методу в порiвняннi з вiдомими аналiтичними розв'язками, яка показала лiнiйну збiжнiсть iз зменшенням розмiру сiтки за обчислюваною силою та площею плями контакту. Запропонований пiдхiд планується розповсюдити на випадок довiльної форми тiл, що контактують, що дозволить дослiдити вплив випадкової шорсткостi поверхонь на їхнi адгезiйнi властивостi Ключовi слова: адгезiйний контакт, метод граничних елементiв, варiацiйний принцип Калькера, хвиляста шорсткiсть, метод неперервного подовження
На прикладi тестової задачi дослiджуються особливостi впливу рiзних чинникiв на напружено-деформований стан складених тонкостiнних конструкцiй iз болтовим з'єднанням окремих елементiв. Прикладом таких конструкцiй є металiчнi зерносховища -силоси, якi складаються iз панелей, що з'єднуються болтами. Тестова конструкцiя мiстить двi вузьких плоских смуги, з'єднаних внакид. У отвори в цих смугах розмiщений болт iз попереднiм затягуванням. Ураховується тертя i проковзування смуг i болта, контакт бiчної поверхнi болта i отворiв, а також взаємний вплив вигину i розтягування. Таким чином, у моделi врахованi геометрична, фiзична i структурна нелiнiйностi. Система пiддається дiї поперечного навантаження, яке прикладене до однiєї сторони смуги. Моделюється поетапне навантаження систем. Встановлено, що при навантаженнi дослiджувана система набуває прогин, який нерiвномiрно зростає з ростом навантаження. Це зумовлено тим, що на нього впливає i пружна деформацiя смуг, i взаємне проковзування в зонi з'єднання. При остаточному вибираннi зазору мiж болтом i отворами в панелях вiдбувається переважно пружне деформування системи. Пiсля першого розвантаження в системi установлюється залишковий прогин. Також встановлено, що у системi дiють поздовжнi зусилля, якi можуть бути набагато бiльшими вiд поперечних сил вiд навантаження. Характерним є сильний взаємний вплив вигину i розтягування смуги. У результатi дослiджень встановлено чинники, що визначають напружено-деформований стан дослiдженої системи: геометрична нелiнiйнiсть, контактна взаємодiя, тертя i проковзування, зв'язанiсть вигину i розтягування. Таким чином, без урахування всiх цих чинникiв розрахункова модель для подiбних тонкостiнних конструкцiй буде неадекватною, результати розрахункiв iз її застосуванням матимуть значнi похибки, а рекомендацiї -недостовiрними. Здiйсненi дослiдження дають можливiсть розроблення бiльш адекватних моделей для аналiзу реакцiї складених тонкостiнних конструкцiй на дiю навантаженняКлючовi слова: тонкостiнна конструкцiя, болтове з'єднання, напружено-деформований стан, металiчне зерносховище, геометрична нелiнiйнiсть UDC 539.3
Об'єктом дослідження є режими роботи системи електропостачання залізничного транспорту. Класичною є класифікація аварійних режимів, що ґрунтується на визначенні пошкодження по кожному з фідерів або фаз. До основних причин аварійних режимів відносять різного роду короткі замикання, що виникають внаслідок пошкодження ізоляції фаз, обривів та перенапруг. Пошкодження обладнання відбувається із-за природного старіння ізоляції, атмосферних впливів або механічних пошкоджень, комутаційних перенапруг. В ході дослідження використовувалися системний підхід, методи системного аналізу, теорії множин, сучасні методи обробки зображень та інтелектуальної обробки даних, із забезпеченням властивостей масштабованості розроблюваних методів. Досліджено методи для алгоритмічних рішень та представлені математичні моделі обробки та організації інформаційного простору, представленого множинами багатовимірних масивів даних з прив'язкою до часової області, яка формується на ієрархічних рівнях корпоративної комп'ютерної системи діагностики. Розглядуваний інформаційний простір у вихідному виді утворює дані, які розглядаються у якості параметричних зображень процесів, отримувані від мікропроцесорних пристроїв реєстрації параметрів систем. Це пов'язано з тим, що методи ідентифікації аварійних режимів електроенергетичних систем на основі відповідних параметричних зображень процесів дозволяють отримувати схожі за структурою алгоритми ідентифікації режимів для енергосистем різного типу та призначення. Завдяки цьому забезпечується попередня обробка даних для зведення параметричного зображення аварійного режиму до стандартної форми матричного представлення у частотній області. У порівнянні з аналогічними методами, це забезпечує такі переваги, як можливість роботи системи діагностики як в «off-line», так і в «on-line» режимах. А реалізація алгоритмічних рішень може бути забезпечена як на нижньому рівні систем діагностики, так і на верхніх рівнях ділянок електропостачання, а також на корпоративному рівні і характеризуватися властивостями масштабованості та гнучкості відносно розглядуваних ділянок енергосистем. Ключові слова: алгоритми ідентифікації режимів, система електропостачання залізничного транспорту, комп'ютерні системи, інформаційний простір.
Для аналізу функціональних властивостей прес-форм необхідно визначати напружено-деформований стан їхніх елементів. Це пояснюється тим, що прес-форми є сукупністю багатьох деталей, які перебувають одна із одною у контактній та силовій взаємодії. Для цього розроблена математична модель напружено-деформованого стану елементів прес-форм. Ця модель ураховує дію зусиль запирання прес-форм та дію внутрішнього тиску робочого матеріалу, який перебуває у рідкому стані, на поверхню напівматриць. Крім того, на поверхні деталей, які перебувають у сполученні, діють умови контактної взаємодії. Ця математична модель реалізована у вигляді сукупності параметричних моделей та програмних модулів. Із використанням цих засобів визначені характерні особливості поведінки прес-форм при здійсненні технологічних операцій пресування деталей із пластмас. Визначені особливості деформування основних деталей, які забезпечують міцність, жорсткість, точність роботи та якість деталей, що виготовляються на цих прес-формах. Здійснено аналіз одержаних результатів. Сформовані відповідні рекомендації.Ключові слова: прес-форма; напружено-деформований стан; контактна взаємодія; міцність; жорсткість; параметрична модель; метод скінченних елементів Н. А. ТКАЧУК, А. В. ГРАБОВСКИЙ, Н. Н. ТКАЧУК, А. А. ЗАРУБИНА, М. С. САВЕРСКАЯ, Д. С. МУХИН, С. В. КУЦЕНКО КОНТАКТНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПРЕСС-ФОРМ И ПРОЕКТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИХ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИКДля анализа функциональных свойств пресс-форм необходимо определять напряженно-деформированное состояние их элементов. Это объясняется тем, что пресс-формы представляет собой совокупность многих деталей, которые находятся друг с другом в контактном и силовом взаимодействии. Для этого разработана математическая модель напряженно-деформированного состояния элементов пресс-форм. Эта модель учитывает действие усилий запирания пресс-форм и действие внутреннего давления рабочего материала, который находится в жидком состоянии, на поверхность полуматриц. Кроме того, на поверхности деталей, находящихся в контакте, действуют условия контактного взаимодействия. Эта математическая модель реализована в виде совокупности параметрических моделей и программных модулей. С использованием этих средств определены характерные особенности поведения пресс-форм при осуществлении технологических операций прессования деталей из пластмасс. Определены особенности деформирования основных деталей, которые обеспечивают прочность, жесткость, точность работы и качество изготавливаемых деталей на этих пресс-формах. Осуществлен анализ полученных результатов. Сформированы соответствующие рекомендации. КлючевыеTo analyze the functional properties of molds, it is necessary to determine the stress-strain state of their elements. This is due to the fact that the molds are a set of many parts that are in contact with each other in a power and interaction relationship. To do this, a mathematical model of stress-strain state of molds elements has been developed. This model takes into account the effect of molds locking efforts and the ac...
Значна частина конструкцій має у своєму складі деталі, які перебувають у контактній взаємодії одна з одною. Це, наприклад, штампи, прес-форми, верстатні пристосування, технологічне обладнання, двигуни тощо. Для них характерним є варійований режим навантаження. Тому важливим аспектом при дослідженні напружено-деформованого стану таких конструкцій є визначення залежності контактного тиску від зовнішніх сил, які на них діють. Принцип суперпозиції для контактних задач у загальному випадку незастосовний. Однак для такого типу конструкцій установлена лінійна залежність контактного тиску від рівня навантаження. При цьому область контактної взаємодії не залежить від рівня навантаження. Продемонстровано, що така закономірність справедлива не тільки для однокомпонентного, але і для багатокомпонентного навантаження. У результаті забезпечується можливість оперативного визначення напружено-деформованого стану таких конструкцій зі збереженням точності одержуваних результатів. Застосовність розробленого методу продемонстрована на прикладі верстатних пристосувань лещатного типу. Установлені закономірності мають значення при здійсненні проектних досліджень конструкцій. Завдяки установленій прямо пропорційній залежності розв'язку від діючих навантажень стає можливим скоротити терміни розробок конструкцій із елементами, що перебувають у контактній взаємодії на поверхнях співпадаючої форми. При цьому розглядали різні варіанти набору навантажень, а також різні варіанти варіювання цих навантажень. Для розглянутих випадків підтвердилася пряма пропорційнісь компонент напружено-деформованого стану величині діючих сил у випадку їх узгодженої зміни. Також показано, що при нерівномірній зміні окремих компонент навантажень залежність контактного тиску і компонент напружено-деформованого стану досліджених об'єктів від діючих сил має складний характер, відмінний від прямо пропорційного зв'язку. Одержані залежності служать основою при обгрунтуванні проектних і технологічних параметрів конструкцій, що проектуються, а також режимів їх експлуатації Ключові слова: контактний тиск, напружено-деформований стан, теорія варіаційних нерівностей, верстатне пристосування, область контактної взаємодії
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.