The disadvantage of the geometry of thin-walled parts, in terms of processing, is the low ability to resist static and dynamic loads. It is caused by the elastic deformation of elements with a low stiffness. Modelling approaches for the evaluation of deflections during machining are presented. Mathematical models of deflections, cutting forces and harmonic response are proposed. The processes of material removal and deflection of a thin-walled sample at the critical points are modelled. A frequency analysis was performed, consisting of a modal analysis of natural frequencies and a harmonic response analysis. As a result, a graph of the deflections amplitude from the frequency of driven harmonic oscillations is generated. The analysis of the obtained values was performed. As a result, the resonance frequency and maximum amplitude of oscillations for the operating parameters are determined.
Ensuring the vibration reliability of power equipment is one of the fundamental problems in modern power machinery. This problem has become more critical due to a permanent increase in the machining performance of high-speed milling of axial turbine blades. This article aims to identify reliable vibration parameters for high-speed milling of turbine blades to increase the energy efficiency of gas and steam turbines. For this purpose, mathematical models of free and forced oscillations of turbine blades during machining were developed. As a result of considering experimental and finite element analysis data, critical frequencies and corresponding mode shapes of free oscillations were identified using regression procedures by the best fit of analytical and empirical approaches. Additionally, after considering the forced oscillations of blades during high-speed machining, the magnitude of the specific cutting force and external damping ratio in the system ‘axial turbine blade and milling head’ were evaluated. The resulting magnitude of forced oscillations during machining was calculated. Finally, the amplitude–frequency response was also assessed, considering the machining parameters. Overall, the proposed methodology increases energy efficiency due to a decrease in the obtained machining quality of turbine blades.
Наведено реалізацію розроблення програмного рішення для обчислення параметрів фрезерування тонкостінних елементів турбомашин. Виготовлення тонкостінних елементів вимагає високої уваги до вибору оптимальних параметрів обробки. Складна геометрія тонкостінних елементів, низька здатність чинити опір деформації з перепоною в процесі формоутворення поверхонь високої точності. Наявні рішення зде-більшого передбачають отримання параметрів обробки поверхонь деталей з абсолютною жорсткістю, тому мета наведеної реалізації – це врахування особливостей тонкостінних елементів та реалізація взаємо-дії з цифровим представленням фізичного процесу в комплексному вигляді. Інтелектуальна система передбачає як аналітичні мікросервіси обчислення та оптимізації параметрів, так і залучення CAE середовища сторонніх розробників із можливістю виконання скриптів. Джерелом теоретичної бази даних табличних значень є публікації, дослідження, інженерні машинобудівні довідники. Інформація про вхідні параметри структурована в блоки, що відповідають геометрії елементу, властивостям матеріалу, різновиду й потужності верстата, особливості геометрії, та матеріалу інструменту, процесу зняття припуску з включенням режиму високошвидкісної обробки. Реалізація дає змогу здійснювати розрахунок сил різання, що виникають у процесі зняття припуску, у напрямку мінімальної жорсткості тонкостінного елемента. Моделюються власні частоти завантаженої геометрії та будується відповідний амплітудний відгук, який включається до аналізу та формується рекомендаційний висновок щодо відповідності вхідним технічним умовам. Передбачається можливість використання та накопичення дослідних результатів. Завданням дослідження є розроблення системи, яка може бути інтегрована в сучасне виробництво, що відповідає баченню прогресивної концепції Індустрії 4.0.
Aim. The aim of the proposed research is to substantiate the scientific and practical significance of calculating centers of states and regions territories , to conduct a historical review of centrographic research in Ukraine and in the world in the context of evolution of their methodology, to establish geodetic coordinates of the set of points lying on the line of the land state border and coastlines along the seas, and to determine the center of dead weight of the territory of Ukraine as the center of gravity of the broken polygon formed by state territory contours (geodesic center of Ukraine). Methods. In calculating the geodesic center of Ukraine, the authors used a method (in their own interpretation) of determining the center of gravity of the territory, proposed by Jean-Georges Affholder and tested by him in establishing the center of Europe. Results. The history of centrographic research is more than 250 years old, but only in the last-half century they have acquired a proper scientific character, becoming a solid geodesic base. The main milestones in the formation of the centrographic dimension in context of determining the centers of a number of leading world countries and the evolution of research methods are presented. It is established that it is necessary to distinguish the geometric, geographical and geodesic centers of territories, which differ in method of definition and level of accuracy stipulated by calculations requirements. Each of the recognized centers of the territory of Ukraine has its own significance and justification. Scientific novelty. A historical review of definition of the territories centers in the world and in Ukraine has been made. A method of calculating the center of territory gravity of Ukraine as the center of a broken landfill formed by its contours, including the land state border and coastline, is proposed. The concept of "geodesic center" has been introduced to denote the center of territory gravity, which describes a polygonal, including irregular, figure. The location and exact coordinates of the geodesic center of Ukraine, located in the Novoukrayinsky district of Kirovohrad region, has been established. Practical significance . Specifying the location of territories centers is important in terms of optimizing location of manufacturing facilities and infrastructure, as well as potential tourism facilities. The methods used in calculating territories centers of Ukraine can be used not only in conducting similar studies for administrative regions, but also in newly created districts, united territorial communities, etc.
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.