Дисертація містить результати експериментальних досліджень взаємозв'язку між рухом дислокацій, що двійникують, і акустичною емісією, яка генерується цим рухом. Установлено сили, які діють на нерухому дислокацію, що двійникує, у кальциті при низьких температурах та механізм гальмування дислокацій у цих умовах. Визначені параметри феноменологічної динамічної теорії двійникування. Виявлено аномалію залежності від температури константи демпфірування дислокацій, що двійникують. Реалізовано методику синхронної реєстрації руху дислокацій, що двійникують, яка складається з швидкісної кінозйомки та реєстрації сигналів акустичної емісії. Виділено перехідне випромінювання звуку дислокаціями, що двійникують та визначено зону формування цього випромінювання. Отримано кутовий та просторовий розподіли випромінювання звуку, який супроводжує анігіляцію дислокацій, що двійникують. Встановлена залежність знака сигналу акустичної емісії від напрямку вектора Бюргерса дислокації.

  Скачати повний текст

Уточнено аналітичні залежності для демпфірувальних, циркуляційних та інерційних сил у циліндричних і конічних шпаринах з перекосом осей, які, на відміну від відомих, враховують втрати напору на вході та відновлення швидкісного напору на виході зі шпарини та дають змогу визначити параметри для різних значень вхідної крутки на вході в ущільнення, що дозволяє аналітично визначити параметри гідродинамічних характеристик шпаринних ущільнень відцентрових насосів і підвищує точність математичних моделей робочого процесу. Доведено можливість роботи відцентрового насоса за умови збігання частоти обертання з власною частотою коливань, що дозволило розширити сферу використання насоса та підвищити його технічний рівень. На підставі аналізу робочого процесу в шпаринних ущільненнях запропоновано його нову розрахункову схему, що дозволило визначити вплив конструктивних параметрів ущільнень на динамічні характеристики насоса. Одержано аналітичні залежності поправного коефіцієнта, який враховує відношення довжини шпаринного ущільнення до його зазору; уточнено залежності поправного коефіцієнта Блека, який враховує відношення довжини шпаринного ущільнення до його діаметра. Встановлено вплив сил демпфірування на динамічні параметри ротора відцентрового насоса.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена питанням підвищення ефективності і технологічності кріплення вертикальних стовбурів вугільних шахт, які проходять у неоднорідних масивах порід. В роботі розвивається комплексний підхід отримання загальносистемного ефекту від диференційованого вибору кріплення стовбурів та послідовної чи сумісної реалізації регулятивних засобів в системі "кріплення стовбура - неоднорідний породний масив", які сукупно забезпечують демпфірування зміщень, зростання несучої здатності приконтурних порід та кріплення, в результаті чого забезпечується зниження величини і асиметрії навантажень на стовбур та підвищення його стійкості. З врахуванням структурної і міцнісної неоднорідності породного масиву та результатів дослідження закономірностей і особливостей взаємодії системи "кріплення стовбура - масив порід" розроблені науково-технічні принципи вибору і нові конструкції охоронних вантажонесучих систем, які забезпечують довготривалу стійкість шахтних стовбурів в складних гірничо-геологічних умовах. Основні результати роботи знайшли промислове застосування на вугільних шахтах, реалізовані в нормативно-технічних документах.

  Скачати повний текст

Визначено ефективність конструкційних демпферів. Розроблено методики розрахунку прогонної будови з демпферами та розроблено рекомендації щодо проектування й експлуатації даних пристроїв. Проаналізовано основні методи зменшення надмірних вертикальних коливань, встановлено переваги конструкційного методу гасіння коливань взагалі та конструкційних демпферів з гідравлічним опором зокрема. Досліжено особливості просторового функціонування прогонної будови з демпферами. Розглянуто вплив конструкційних демпферів на вертикальні, горизонтальні та крутильні коливання прогінних будов. Описано деякі аварійні режими роботи демпфера. Побудовано та розв'язано три математичні моделі, що дозволяють дослідити роботу балкових прогінних будов з конструкційними демпферами. Наведено якісну характеристику особливостей роботи даної динамічної системи. На підставі даних моделей розроблено методику динамічного розрахунку балкових прогінних будов з демпферами. З метою практичного дослідження сумісної роботи прогінної будови та демпферів розроблено модель балкової прогінної будови з конструкційними демпферами, яка пітвердила адекватність розробленої раніше методики динамічного розрахунку балкової прогінної будови з демпферами. На підставі проведених досліжень одержано методику, що дозволила ефективно підібрати параметри демпфера та зменшити вимушені вертикальні коливання балкових пішохідних прогінних будов, що сприяє збільшенню комфортності пішоходів, зменшує чутливість прогінних будов до будь-якого динамічного навантаження та продовжує термін їх експлуатації.

  Скачати повний текст

Розроблено моделі та методи дослідження активного демпфірування згинних коливань тонких пластин з пасивних металічних композитних і полімерних матеріалів з використанням розподілених п'єзоелектричних сенсорів й актуаторів. На базі лінійної теорії в'язкопружності, гіпотез Кірхгофа - Лява й адекватних їм гіпотез стосовно електричних польових величин і температури розроблено моделі ізотермічних і неізотермічних згинних коливань тонких в'язкопружних пасивних (без п'єзоефекту) пластин з розподіленими п'єзоелектричними сенсорами й актуаторами. Запропоновано постановку задачі про активне демпфірування вимушених згинних коливань тонких пластин за наявності цих включень з урахуванням дисипації та температури дисипативного розігріву. Розроблено числово-аналітичні методи розв'язування відповідних лінійних і нелінійних крайових задач. З використанням даних методів і моделей розв'язано задачі про активне демпфування ізотермічних і неізотермічних гинних коливань прямокутних пластин з жорстким і шарнірним закріпленням торців і суцільної круглої пластини з жорстким закріпленням торця за допомогою п'єзоелектричних сенсорів і актуаторів. Досліджено вплив дисипації й обумовленої нею температури дисипативного розігріву на демпфування стаціонарних коливань круглих і прямокутних пластин з застосуванням розподілених сенсорів і акуаторів.

  Скачати повний текст

Удосконалено математичну модель ланцюгової передачі за рахунок урахування демпфірування та перехідних процесів під час пуску, що дозволяє проводити дослідження привода у цілому. Досліджено режими роботи ланцюгової передачі, яка містить деталі з полімерних композитів. Вперше наведено рекомендації для розрахунку демпфірування та жорсткості приводу з полімерними деталями ланцюгової передачі. Розроблено удосконалений проектний розрахунок ланцюгового привода, що вперше враховує динамічне навантаження під час пускового та усталеного режимів роботи привода; на відміну від традиційного методу багатоітераційного проектного розрахунку запропоновано одноітераційний алгоритм, який дозволяє одержати передачу з коефіцієнтом запасу міцності у межах загальноприйнятих у машинобудуванні.

  Скачати повний текст

Експериментально встановлено основний механізм розсіювання енергії в тріщині нормального відриву, що не росте, а також функціональний взаємозв'язок між розсіюванням енергії в тріщині втоми та номінальним розмахом коефіцієнта інтенсивності напружень (КІН). Визначено закономірності зміни характеристики демфірування коливань консольного стрижня з крайовою тріщиною та пластини з наскрізною у широкому діапазоні зміни її параметрів. Удосконалено розрахункові моделі пружного тіла з тріщиною, що закривається та відкритою з використанням показників розсіювання енергії гістерезисного або нелінійного в'язкопружного типу, ефекта передчасного (пізнього) закриття тріщини, особливостей розподілу деформації в її околі, а також експериментально визначеної функціональної залежності розсіювання енергії у тріщині від номінального розмаху КІН. На підставі досліджень вільних і вимушених коливань моделей пружного тіла з тріщиною, що закривається, встановлено вплив виду та рівня демпфірування в системі, супутніх форм коливань та передчасного закриття на параметри нелінійних ефектів коливних процесів переміщення, прискорення та деформації за основного, супергармонічного та субгармонічного резонансів. Показано, що під час коливання стрижня з тріщиною, що закривається, у моменти її відкриття - закриття виникають супутні форми коливань, амплітуди яких залежать від розмірів і місця розташування тріщини. Встановлено, що нелінійні спотворення досліджених коливних процесів істотно нерівномірні за довжиною пружного тіла. Визначено умови виникнення псевдолінійних резонансів і запропоновано методи їх виключення за вібраційної діагностики елементів конструкцій. Виконано порівняльний аналіз чутливості вібраційних характеристик, а також демпфірування та параметрів нелінійних ефектів різних коливних процесів до наявності пошкодження. Сформульовано умови їх ефективного використання як діагностичних ознак пошкодження. Розроблено методологію оцінки дієвості застостування вібраційних методів для діагностики пошкодження деталей машин та елементів конструкцій з урахуванням впливу на його вібраційну характеристику реальних умов експлуатації на базі використання запропонованих експериментальних та аналітичних методів досліджень і встановлених закономірностей впливу параметрів локальної несуцільності матеріалу на зміну власних частот і форм коливання, характеристик демфірування та параметрів нелінійних ефектів за вільних і вимушених коливань пружних тіл.

  Скачати повний текст

Розроблено метод вимірювання прискорення, за якого результатна частотна характеристика інтегрального акселерометра зміщується по частотній осі. Вдосконалено метод керування сигналом від ємнісного мікроакселерометра зустрічно-стрижневої конструкції, який відрізняється від існуючих тим, що сигнали від верхніх і нижніх фіксованих пластин конденсаторів мікроакселерометра подаються на вхід різницевого підсилювача постійного струму, що дає змогу опрацьовувати вхідні напруги нижче сотень мікровольт і вимірювати васокочастотні мікровібрації. Вдосконалено модель для схемотехнічного рівня проектування ємнісного мікродавача зустрічно-стрижневої конструкції, яка відрізняється від існуючих наявністю параметрів, що враховують вплив жорсткості балок і демпфірування повітря, чим забезпечується підвищення точності вихідних параметрів на 7 - 10 % та універсальності макромоделі.

  Скачати повний текст

Розроблено новий метод зворотного зв'язку - електричний негативний зворотний зв'язок (НЗЗ), який дозволяє лінеаризувати амплітудно-частотну характеристику перетворювача. Досліджено схему, в якій п'єзоелемент-сенсор включений у ланцюг негативного зв'язку підсилювача. Визначено режим роботи для лінеаризації АЧХ перетворювача та режим роботи, під час якого чутливість перетворювача дорівнює чутливості п'єзоелемента без підсилювача. Запропоновано конструктивні методи лінеаризації АЧХ симетричних і асиметричних біморфних перетворювачів. Вперше для лінеаризації АЧХ застосовано електричне демпфірування одночасно з застосуванням зворотного зв'язку, а також за рахунок збільшення внутрішнього тертя п'єзоелемента.

  Скачати повний текст

Удосконалено теорію електромагнітних збудників вібрації, що застосовуються у задачах віброударних випробувань на надійність машин, приладів та апаратури, а також для деяких технологічних процесів (вібролиття, віброрізання, вібросушіння). Вперше розглянуто динаміку збудників вібрації з урахуванням реактивних мас. Створено новий варіант методу оптимального гасіння післяударних коливань під час випробування на удар. Удосконалено метод визначення потужності електромагнітних віброзбуджувачів (ЕМВ) залежно від динамічних параметрів, електромагнітних і геометричних величин. Удосконалено метод визначення вагового навантаження, коефіцієнтів демпфірування та жорсткості, величин повітряних зазорів і площі перерізу полюсів магнітопроводів. Виведено формули зв'язку параметрів вібрації об'єктів з вихідними напругами електровимірювальних пристроїв. Створено системи ЕМВ для збудження вібрацій у технологічному процесі лиття.

  Скачати повний текст

Науково обгрунтовано раціональну технологічну схему уніфікованої пакетоформувальної машини, її структуру та конструктивну будову. Встановлено оптимальні значення параметрів підіймально-опускного механізму та пристрою профілювання за умови мінімізації енерговитрат. Побудовано математичну модель підіймально-опускного механізму на основі тримасової динамічної коливальної системи з урахуванням дисипативної складової. Розроблено схему пристрою профілювання м'якої транспортної тари з сипкими харчовими продуктами на базі використання проекційно-сіткових процедур. На підставі результатів експериментальних досліджень визначено коефіцієнт демпфірування в динамічній системі підіймально-опускного пристрою, використаного у розрахунках математичних моделей. Обгрунтовано реологічні характеристики для найбільш типових видів сипкої харчової продукції, використані під час проведення експериментів з розробленою математичною моделлю процесу профілювання.

  Скачати повний текст

Вперше забезпечено мінімізацію енергетичних витрат і зниження рівня пошкоджуваності структури покриттів та перехідної зони за рахунок примусової орієнтації площини відносного зсуву у напрямку міжчастинкової зони і встановлення амплітуди коливань кратною розміру напилених частинок. Запропоновано новий спосіб демпфірування автоколивань різального інструмента з нейтралізацією невпорядкованих силових імпульсів на перехідну зону шляхом накладання на процес різання примусових коливань з частотою, що погоджується з товщиною покриття. Розроблено і апробовано концептуальну модель знеміцнення матеріалу покриття енергетичною активацією за вібромеханічного різання, що дає змогу інтенсифікувати процес обробки і підвищити стійкість різального інструмента. Виявлено обмеження динамічної стабілізації процесу вібромеханічного різання покриттів і відповідного зниження шорсткості поверхневого шару з закритою поруватістю, величиною фаски зносу за заданою поверхнею інструмента, яка для самофлюсівних покриттів системи Ni - Cr - B - Si не має перевищувати величину 0,3 мм. Удосконалено принцип оцінки працездатності покриттів після вібромеханічної обробки у порівнянні з гомогенними матеріалами шляхом застосування структурного модуля трибопошкодження, який враховує вплив акустичної активації на питому енергоємність матеріалу покриття.

  Скачати повний текст

Наведено результати розрахунково-експериментальних досліджень вимушених коливань пружних тіл з пошкодженням типу тріщини втоми в області супер- і субгармонічних резонансів. Розроблено й експериментально апробовано скінченно-елементну модель пружного тіла з тріщиною, що закривається. Ця модель передбачає врахування зміни власних форм коливань тіла, зумовлену тріщиною, та характеристик демпфірування. На підставі числових досліджень вимушених коливань стрижнів за різних межових умов за наявності тріщини, що закривається, установлено, що значення характеристики нелінійності їх коливань в області супер- і субгармонічного резонансів суттєво залежить від параметрів тріщини, рівня розсіяння енергії в системі, місця прикладення змушувальної сили, її асиметрії та негармонічності та не залежить від місця реєстрації коливань. Різка зміна характеристики нелінійності коливань під час переходу змушувальної сили через перетин з тріщиною є характерною ознакою місцерозташування тріщини, а її глибину необхідно оцінювати за рівнем нелінійності коливань. Відзначено, що зміна нелінійності коливань за умов варіювання статичною складовою змушувальної сили дозволяє визначати наявність тріщини, щр закривається. Установлено якісну відмінність між супер- і субрезонансними режимами коливань, зокрема, субгармонічний резонанс має прояв у разі досягнення тріщиною певного розміру, а супергармонічний резонанс - за наявності найменших глибинних тріщин. Запропоновано експериментальні методики збудження та досліження супер- та субгармонічних резонансів.

  Скачати повний текст

Розроблено комплексну методику розрахунку вільних і вимушених коливань композитних конструкцій з елементами демпфіруючих в'язкопружних матеріалів, яка базується на скінченно-елементному моделюванні у просторі перетворень Фур'є. Запропоновано математичні моделі коливань композитних конструкцій для аналізу пасивного демпфірування та методи дослідження вільних і вимушених коливань за дії навантаження з довільним спектральним складом. Показано, що використання в'язкопружних демпфіруючих матеріалів є перспективним та ефективним шляхом формування задач проектування, оптимальних щодо максимального розсіяння енергії композитивних конструкцій.

  Скачати повний текст

Уперше установлено, що зниження амплітуди відсічної хвилі до небезпечної у процесі подачі палива насосами високого тиску двигунів внутрішнього згорання одержується завдяки інтерференції зустрічної хвилі, генерованої у спеціальному пристрої, наприклад, демпфері з амплітудою, вищою за відсічну. Показано, що процес демпфірування відсічної хвилі у процесах подачі палива найбільш вірогідно можна ідентифікувати за методом гідродинамічного розрахунку. Установлено, що ефективна циліндрова потужність середньообертових дизелів прямо пропорційна швидкості збільшення тиску в циліндрі під час згорання. Запропоновано методику розрахунку генераторів коливань зустрічної хвилі у процесах подачі палива з амплітудою в межах (1,0 - 2,2) значень амплітуди відсічної хвилі.

  Скачати повний текст

Розроблено методику розрахунку і проектування підшаботної віброізоляції молотів з однобічним демпфіруванням і технічне рішення на рівні винаходу. На підставі порівняльного аналізу запропонованої віброізоляційної системи з конструкцією підшаботної віброізоляції за допомогою пакетів з гофрованої листової сталі встановлено, що застосування однобічного демпфірування дозволяє на 36 - 38 % підвищити ефективність віброізоляції за рахунок зниження середнього квадратичного значення віброшвидкості фундаменту та забезпечити загасання коливань за час подвійного ходу молота. Експереминтально підтверджено об'єктивність розробленої методики розрахунку параметрів і дієздатність запропонованої конструкції підшаботної віброізоляції. Результати дослідження впроваджено в ЗАТ "Первомайський механічний завод" (м.Первомайськ, Луганської обл.), очікуваний економічний ефект складає 12133,92 грн.

  Скачати повний текст

Вперше встановлено залежність між поперечною буксовою жорсткістю та параметрами кінетостатики екіпажа з урахуванням поперечної жорсткості зв'язків з колісними парами та сил тертя в буксових підшипниках. Удосконалено метод прогнозування динамічних якостей екіпажа на базі системного аналізу теоретично-експериментальних досліджень та математичного моделювання з урахуванням трибомеханічних і силових характеристик ходових частин, уточнених за допомогою імітаційного моделювання. Вперше одержано залежність оптимального коефіцієнта відносного демпфірування з урахуванням рівності пружньої та розсіюваної енергій. Здійснено теоретично-експериментальне прогнозування ресурсу роботи гумово-металевої опори залежно від профілю рейкової колії та швидкості руху. Вперше одержано залежність кута перекосу вісі колісної пари з урахуванням поздовжнього переміщення її коліс від швидкості руху.

  Скачати повний текст

Висвітлено проблеми прогнозування та підвищення точності оздоблювальної лезової обробки складнопрофільних та інших поверхонь обертання деталей типу поршнів ДВЗ, гільз. Вивчено динамічні взаємодії за копіювання еліпсно-бочкоподібного профілю поршнів, розточуванні довгих або глибоко розташованих отворів, обробці канавок. Проаналізовано вплив коливань на формування динамічних похибок за умов тонкого точіння та розточування. Розроблено розрахункові моделі замкнутих технологічних систем із перемінними характеристиками, що описують змушені коливання під дією кінематичних і параметричних збурень. Досліджено деформованість поршнів під дією зусиль закріплення та різання, а також параметричну стійкість копіювальних пристроїв. Запропоновано нові конструктивні рішення вібростійких борштанг із підвищеним демпфіруванням для якісної обробки довгих отворів. Описано засоби гасіння коливань при обробці (різання з накладенням заданих вібрацій, іспити нових ефективних віброгасників при різанні суцільних і переривчастих поверхонь). Розроблено методику розрахунку статичних і динамічних похибок. Вивчено взаємний вплив збурень від різців у процесі розточування триступінчастих отворів.

  Скачати повний текст

Вперше на підставі аналізу математичної моделі синхронного генератора подовжньо-поперечного збудження розроблено новий закон регулювання збудженням, що дозволяє забезпечити в усіх сталих режимах роботу генератора з кутом вильоту ротора рівним нулеві та підвищити показники стійкості суднової електростанції. Одержано аналітичні співвідношення коефіцієнтів підсилення зворотних зв'язків у поперечній осі збудження, що дозволяють спроектувати регулятор збудження відповідно до заданих показників стійкості та забезпечити демпфірування коливань ротора на заданому рівні. Доведено, що аналіз паралельної роботи групи ідентичних синхронних генераторів на загальне навантаження еквівалентний аналізові роботи двох незалежних систем генератор - потужна мережа та генератор - часткове навантаження.

  Скачати повний текст

Установлено закономірності основних двох класів сталих регулярних і хаотичних режимів взаємодії рідини з твердими тілами та конструкціями за ідеального та неідеального збудження. Одержано нові розв'язки задач взаємодії та вперше знайдено хаотичні режими взаємодії, відсутні за ідеального збудження. Установлено закономірності хаотичних і регулярних поверхневих хвиль у рідині в циліндричних контейнерах та їх просторових коливаннях з неідеальним збудженням. Доведено існування хаотичних режимів коливань вільної поверхні ріднини за обмеженого збудження за одномодових вимушених та у разі параметричних резонансів, яких не існує за ідеального збудження. Теоретично доведено й експериментально перевірено можливість перекачування енергії від хвилепродуктора у хрестоподібні поверхневі хвилі в об'ємі ідеальної рідини між співвісними циліндричними оболонками. Установлено закономірності обмеженого збудження гідропружних систем нескіченної довжини, коли суттєва доля енергії, що споживається системою, припадає на енергію, що переноситься однорідними хвилями, а внутрішнє демпфірування нехтовно мале. Показано можливість збудження хаотичних акустичних хвиль у півпросторі неідеальним двигуном на пружній основі. Побудовано математичну модель випромінювання хаотичних сигналів у рідині з опором п'єзовипромінювачем обмеженої потужності. Показано, що взаємодія випромінювача та задавального генератора, породжує хаотичні усталені режими. Розроблено критерії оцінки змішування в'язких рідин і транспорту домішок за регулярних і хаотичних режимів змішування. Визначено головні елементи когерентних структур картин сумішей. Для оцінки цих елементів структури розроблено статистичні міри першого та другого порядку. За цього перший критерій показує, наскільки рівномірно всій порожнині розподілена суміш, а другий - наскільки великі області, що не змішались.

  Скачати повний текст