научный журнал по машиностроению Проблемы машиностроения и надежности машин ISSN: 0235-7119

БАРУЛИНА М.А., ДЖАШИТОВ В.Э., ПАНКРАТОВ В.М. — 2013 г.

Построены и исследованы математические и конечно-элементные модели термоупругого напряженно-деформированного состояния системы "катушка — волоконная бухта" высокоточного волоконно-оптического гироскопического датчика. Рассмотрена идеализированная и реальные конструкции системы "катушка — волоконная бухта". В результате решения контактных термоупругих задач для этих систем получены качественные и количественные оценки их напряженно-деформированного состояния, прочности и погрешностей масштабного коэффициента. Проведен сравнительный анализ систем и выработаны рекомендации по повышению точности датчика.

БЕДНЫЙ И.А. — 2013 г.

Предлагается расчетно-экспериментальный метод определения параметров вынуж- денных колебаний зубчатых колес редукторов, уточнения инерционно-жесткостных параметров и идентификации амплитуд сил возбуждения колебаний с использованием математической модели колебаний механизма. Апробация результатов расчета произ- водится по результатам экспериментальных данных, полученных с использованием од- ного вибродатчика, расположенного на вращающемся зубчатом колесе.

ЧЕРНЯВСКИЙ А.О., ШАТОВ M.M. — 2013 г.

Величины допускаемых рисков и используемых при их оценке вероятностей раз- рушения конструкций назначаются в настоящее время из социально-экономиче- ских соображений - без учета возможностей получения необходимых исходных данных и выполнения расчетов. Предпринята попытка связать эти значения с мето- дами и гипотезами, принимаемыми в расчетах, а также опытом эксплуатации клас- сов конструкций, отраженным в принятых в детерминированных методах расчета нормативных коэффициентах запаса прочности.

ОНИЩЕНКО Д.В., РЕВА В.П. — 2013 г.

Измельчение металлической стружки в присутствии механически деструктируе-мого высокомолекулярного соединения способствует интенсификации процесса диспергирования и пластифицированию металла, сопровождается протеканием восстановительных реакций и десульфоризацией дисперсного металла.

КРУПЕНИН В.Л. — 2013 г.

Приводятся примеры механического возникновения в машинах и механизмах виброударных режимов движения, приводящих к избыточному шуму и преждевременному износу деталей. Рассмотрены модели механических фильтров различных типов. Обсуждаются проблемы нелинейной и линейной фильтрации волновых вибрационных процессов. Даны модели вибропроводящих сред, в том числе нелинейных виброводов сложной структуры. Проведены аналитические исследования проблем, связанных с прохождением периодических сильно нелинейных (виброударных) процессов через многомерные машинные конструкции, моделируемые посредством дискретных 2D механических систем с регулярными структурами — многомерными механическими фильтрами низших частот. Раскрыт физический смысл полученных решений, выведены расчетные формулы и описаны главные динамические эффекты. Введено понятие метрики фильтра.

БОГДАНОВА Н.А., СТУЛОВ В.В. — 2013 г.

Приведены результаты моделирования распределения температур в неохлаждае-мой и охлаждаемой стенке при разливке в стальной кокиль свинцово-сурьмянисто-го сплава. С использованием критериев подобия Фурье, Био и Коссовича определены параметры процесса при разливке в кокиль стали.

БУРЛАКОВ И.А., ГЕЙКИН В.А., МОРОЗОВ В.В., МУЛЮКОВ Р.Р., НАЗАРОВ А.А., СУХОРУКОВ Р.Ю., УТЯШЕВ Ф.З. — 2013 г.

Изложены основные положения технологии раскатки дисков газотурбинных двигателей в условиях сверхпластичности. Благодаря глубокой материаловедческой подоплеке, технология обеспечивает высокую эффективность процесса, универсальность оборудования, возможность получения с минимальными затратами заготовок с высокой точностью приближения к чистовой детали, а также создание структурных состояний, отвечающих наилучшему комплексу эксплуатационных свойств деталей [1, 2]. Показано, что существенную роль в технологии раскатки играют сверхпластические условия деформирования, которые, в отличие от простой изотермической деформации, позволяют получать в дисках либо однородную структуру и изотропные свойства, либо регламентированную градиентную структуру, соответствующую реальным температурно-силовым условиям эксплуатации разных частей дисков ротора газотурбинных двигателей.

БЕДНЫЙ И.А., ЛЕОНТЬЕВ М.Ю., НАСОНОВ Д.А. — 2013 г.

Усовершенствована математическая модель для определения погрешностей изготовления сателлитных узлов планетарных редукторов. Разработан и программно реализован алгоритм выявления и отбраковки некорректных исходных данных в автоматическом и ручном режиме. Намечены направления дальнейших исследований.

МОТОВА Е.А., НИКИТИНА Н.Е., ТАРАСЕНКО Ю.П. — 2013 г.

Рассмотрены возможности исследования структурного состояния материала рабочих лопаток осевого компрессора газотурбинного двигателя на основе измерения затухания и скорости ультразвука. Приведены результаты измерения параметров распространения импульсов продольных и сдвиговых упругих волн в материале лопаток после их эксплуатации и ремонта. Экспериментальные исследования проведены с использованием ультразвукового эхо-метода. Продемонстрированы возможности неразрушающего акустического метода оценки структурного состояния нержавеющей коррозионно-стойкой стали после эксплуатации, восстановительного ремонта и повторной эксплуатации лопаток в газотурбинном двигателе типа MS 5142 производства General Electric газоперекачивающего агрегата ГТК-25И.

БЛЕХМАН И.И., ВАСИЛЬКОВ В.Б., ЯРОШЕВИЧ Н.П. — 2013 г.

Рассматриваются две возможности совершенствования вибрационных машин с самосинхронизирующимися дебалансными (инерционными) вибровозбудителями с зарезонансной рабочей частотой колебаний. Первая касается режимов пуска машин, а вторая — работы в установившемся режиме. Предлагаемые усовершенствования позволяют снизить установочные мощности двигателей, энергозатраты и динамические нагрузки при эксплуатации машин.

ПЕТУШКОВ В.А. — 2013 г.

Представлена обобщенная модель нелинейного взаимосвязанного деформирования и разрушения повреждаемых поликристаллических сред при высокоскоростных ударных воздействиях. Учитываются геометрическая нелинейность, обусловленная конечными деформациями и нелинейное, зависящее от скорости деформирования, поведение материалов с анизотропным упрочнением и эффектом Баушингера. Выполнено обоснование предлагаемой модели и изучены нелинейные волновые процессы в оболочке сложной формы при ударном столкновении с препятствием.

КРУПЕНИН В.Л. — 2013 г.

Изучены методики, позволяющие прогнозировать структурные особенности вибрационных и виброударных режимов в машиностроительных и других механических конструкциях с большим числом степеней свободы, при непосредственном анализе измеряемых динамических характеристиках моделей, даваемых при посредстве экспериментально получаемых параметров анализируемых систем и процессов. Например, динамических податливостей, жесткостей, функций Грина и др. Более того иногда оказывается, что использование измеряемых динамических характеристик существенно эффективнее оперирования с уравнениями движения. Такой подход особенно интересен, когда исследованию подлежат реальные объекты, а не математические модели. Приводятся методы прогнозирования виброполей в реальных конструкциях. Анализ дается и в линейном, и в сильно нелинейном (виброударном) случаях.

КОРЕНДЯСЕВ Г.К., САЛАМАНДРА Б.Л., САЛАМАНДРА К.Б., ТЫВЕС Л.И. — 2013 г.

На примере автоматической линии упаковки пищевых продуктов рассматривается задача автоматической сборки компонентов, расположенный на отдельный ленточныгх носителях. Описываются способы решения этой задачи и даются их теоретические и экспериментальные обоснования. Особое внимание уделено анализу способа автоматической сборки, базирующегося на управляемом изменении шага подачи ленточныгх носителей, как наименее чувствительного к механическим свойствам ленточных носителей. Особенности реализации этого способа оцениваются с помощью имитационной модели.

БАРМИНА О.В., ВОЛОХОВСКАЯ О.А. — 2013 г.

Разработана математическая модель движения однодискового ротора, установленного на анизотропных опорах и имеющего первоначальный прогиб вала, проявляющийся только в процессе эксплуатации турбоагрегата. Особенность модели состоит в том, что в уравнения колебаний системы в качестве переменных входят горизонтальные и вертикальные смещения оси, соединяющей центры концевых поперечных сечений вала, а приведенный вектор неуравновешенности представляет собой сумму векторов неуравновешенности диска и первоначального прогиба в точке крепления диска на валу. Показано, что при учете кручения вала в уравнениях появляются параметрические члены, приводящие к возможности возникновения параметрических резонансов в системе. Приведен пример расчета амплитуд резонансных колебаний погнутого ротора высокого давления турбины K-3000-23.5 и проведена оценка вклада предварительного прогиба в величину амплитуд вибрации ротора около опор и в центре пролета.

НЕСТЕРЕНКО Б.Г., НЕСТЕРЕНКО Г.И. — 2013 г.

Анализируются требования к усталости и живучести конструкций транспортных самолетов, сформулированные в Нормах США FAR 25.571, АС 20-107В и в Нормах России АП 25.571. Приведены данные о ресурсах зарубежных и отечественных дли- тельно эксплуатируемых и новых самолетов. Сравниваются характеристики проч- ности, усталости и трещиностойкости зарубежных и отечественных усовершенство- ванных алюминиевых сплавов. Показано внедрение композиционных материалов в конструкциях различных моделей отечественных и зарубежных самолетов. Отмеча- ются различия в закономерностях разрушения алюминиевых сплавов и композици- онных материалов.

БЕРЕЗОВСКИЙ А.В., ТУШЕВ О.Н. — 2013 г.

Рассматривается стохастическая задача динамики нелинейной модели конструк- ции. Задача решается с использованием разложения решения по усеченному орто- гональному базису собственных векторов линейной модели. Считается, что нели- нейности, присутствующие в системе, не приводят к принципиальному изменению в ее динамическом поведении, а вносят только существенную количественную по- правку по отношению к линейной модели. Нелинейные характеристики статисти- чески линеаризуются. Коэффициенты статистической линеаризации формально трактуются, как некоторые вариации соответствующих элементов матрицы жестко- сти линейной модели. Спектральные плотности, дисперсии перемещений линеари- зованной системы, а также ее собственные числа и векторы представляются в виде степенных рядов по указанным вариациям с учетом линейного или квадратическо- го приближений. Для определения коэффициентов в разложении привлекается ап- парат теории чувствительности. Это дает возможность сформировать систему трансцендентных алгебраических уравнений относительно дисперсий перемеще- ний, которая решается методом последовательных приближений. Затем определя- ются все искомые спектральные плотности. Результаты иллюстрируются примерами.

МАТУСОВ И.Б., СТАТНИКОВ Р.Б. — 2013 г.

Изложены основные результаты исследований в области проектирования, идентификации, проектирования регулируемых систем и доводки опытных образцов. Приводятся примеры приложения метода Исследования Пространства Параметров в различных областях науки, производства и в учебном процессе. Обсуждаются некоторые вопросы стратегии решения инженерных задач оптимизации.

ШАТОВ М.М. — 2013 г.

Рассматривается соотношение между оценками вероятности разрушения элементов конструкций и коэффициентами запаса прочности, используемыми в детерминированных расчетах. Показано, что определенные интерпретации терминов "минимальные значения механических характеристик" и "максимальные нагрузки" позволяют получить оценки уровней расчетных вероятностей разрушения, при которых конструкции, рассчитанные по вероятностным и детерминированным методикам, равноопасны. Даны числовые оценки соответствующих вероятностей.

ПЛИТОВ И.С., ПОЛИЛОВ А.Н., ТАТУСЬ Н.А. — 2013 г.

Рассмотрена задача об оценке влияния разориентации волокон на жесткостъ и несущую способность профилированного композитного элемента с криволинейными траекториями укладки волокон. В качестве примера проанализирована “равнопрочная” балка с постоянной площадью поперечного сечения (констэра), получаемая формованием однонаправленной заготовки – пучка однонаправленных волокон, пропитанных полимерным связующим.

ПАВЛОВ И.В. — 2013 г.

Рассматривается задача нахождения характеристик надежности в условиях произвольной кусочно-непрерывной функции нагрузки на основе известных характеристик в условиях постоянных нагрузок. Рассматривается также связанная с этим обратная задача, состоящая в том, чтобы на основе ускоренных испытаний в условиях переменной монотонно возрастающей нагрузки оценить характеристики надежности изделия в условиях постоянных нагрузок.