Наведено результати досліджень теплопровідності деревно-полімерного матеріалу. Показано, що на теплопровідність впливає молекулярна та фізико-хімічна структура матеріалу.

Развит метод конечных элементов (МКЭ) на основе моментной схемы для исследования температурных полей и параметров механики разрушения эластомерных элементов в условиях циклического деформирования с изменяющимися физико-механическими параметрами. Соотношения для МКЭ построены на основе уравнений трехмерной теории упругости для сингулярного квадратичного конечного элемента (КЭ) с учетом слабой сжимаемости эластомера. Приведена конечно-элементная дискретизация уравнений стационарной и нестационарной задачи теплопроводности при изменяющихся теплофизических параметрах. Разработаны алгоритм и пакет прикладных программ для численного расчета температурных полей тонкослойных резинометаллических элементов и массивных эластомерных конструкций с трещинами при циклическом деформировании. В рамках вычислительного комплекса МІРЕЛА исследованы температурные поля и параметры механики разрушения опорного узла второго уровня подвески тепловоза ТЭ-127, тонкослойного призматического амортизатора, эластичной резиновой обечайки высевающего аппарата, резинометаллического элемента БРМ-101, корытообразного резинового амортизатора АКС, амортизатора под двигатель автомобилей ВАЗ 2101-07 и др.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж435-01 + Л72-106

Рубрики:

Неметалеві конструкції

Каучук і гума

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж435-02

Рубрики:

Неметалеві конструкції

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено результати порівняльного аналізу методів розрахунку дерев'яних конструкцій згідно вітчизняних норм і стандартів США за критеріями надійності конструкцій, витрат матеріалу на елементи, що працюють на згин і на повздовжній тиск. Увагу приділено розрахунку конструкцій з клеєної деревини з урахуванням складного напруженого стану матеріалу.

Приведены результаты сравнительного анализа методов деревянных конструкций согласно отечественным нормам и стандартами США по критериям надежности конструкций, затрат материала на элементы, работающих на сгиб и продольное давление. Уделено внимание расчету конструкций из клееной древесины с учетом сложного напряженного состояния материала.

Розроблено підхід до числового визначення параметрів механіки руйнування еластомерів з тріщинами за умов в'язкопружного нелінійного деформування. Отримано співвідношення для сингулярного просторового скінченного елемента на основі моментної схеми з потрійною апроксимацією полів переміщень, компонент деформацій і функції зміни об'єму для еластомерних матеріалів. За допомогою запропонованого елементу розв'язано низку тестових задач механіки деформівного твердого тіла та механіки руйнування. Розроблено алгоритм розрахунку параметрів механіки руйнування за умов в'язкопружного лінійного та нелінійного деформування, реалізований на ЕОМ у вигляді пакета прикладних програм. Проведено розрахунок конструкцій промислового призначення - робочих поверхонь грохота, циліндричного та трапецієподібного амортизаторів.

Дисертація присвячена питанням дослідження температурних полів дисипативного розігріву та знаходження параметрів механіки руйнування конструкцій із еластомерів з тріщинами та тонкотарових гумовометалевих елементів (ТГМЕ) на основі розробленого сингулярного скінченного елемента. Достовірність розробленого алгоритму і засобу розрахунку проведена на тестових прикладах при порівнянні їх із результатами експериментальних даних та аналітичними рішеннями. Розроблено пакет прикладних програм TED-CRA в рамках обчислювального комплексу МІРЕЛА, за допомогою якого вперше розв'язані задачі по визначенню температурних полів і параметрів механіки руйнування конструкцій промислового призначення, працюючих при циклічному режимі навантаження.

Запропоновано методику оцінки напружено-деформованого стану циліндричних великогабаритних конструкцій з порожнистою (стільниковою) будовою стінки. Конструкції такого типу змодельовано циліндричними ортотропними оболонками, для яких теоретично встановлено циліндричні жорсткості та жорсткості на розтяг. Запропоновано співвідношення для оцінки напруженого стану порожнистої стінки стільникових конструкцій. Досліджено напружено-деформований стан стільникових резервуарів, вертикально укладених у грунт, та розроблено рекомендації для їх проектування.

Рассмотрены результаты исследования напряженно-деформированного состояния 2-х вариантов выполнения гофрированных оболочек. Геометрическое моделирование устройства проведено в системе Autodesk Inventor. Исследование гофрированных оболочек было проведено в системах инженерного анализа MSC.Patran и MSC.Marc. В ходе исследования выбран оптимальный вариант выполнения гофрированной оболочки, проведен анализ процесса эксплуатации оболочки.

Запропоновано конструктивно-технологічну модель кесонної конструкції із полімерних композиційних матеріалів у модульному складальному пристосуванні. Така модель описує ефективну технологію складання конструкції, а також надає можливість виконувати аналіз конструкції за всіма необхідними перерізами та складовими частинами, без руйнування загальної структури моделі. Використання такої моделі є можливим в інтегрованих автоматизованих виробничих системах.

Розглянуто питання числового аналізу параметрів напружено-деформованого стану (НДС) елементів інженерних конструкцій із пористих еластомерних матеріалів за умов в'язкопружного та геометрично нелінійного деформування. Для розрахунку параметрів НДС пористих еластомерних елементів конструкцій побудовано матрицю жорсткості лінійного паралелепіпедного скінченного елемента на основі моментної схеми. Вперше одержано аналітичне розв'язання задачі про в'язкопружне деформування порожнистого циліндра з пористого матеріалу під внутрішнім тиском. Висвітлено підхід щодо врахування в'язкопружного (на основі спадкової теорії Больцмана - Вольтерра) і геометрично нелінійного деформування пористих еластомерних матеріалів на основі моментної схеми скінченного елемента. Проведено розрахунок нелінійних параметрів НДС пористої гумової труби, пористого гумового буфера, пористої гумової плити, гумовометалевої сейсмоопори, що має шари із пористої гуми.

Предложен инструмент для конечно-элементного анализа напряженно-деформированного состояния эластомерных элементов. Данные для визуализации рассчитываются в программном комплексе "МIРЕЛА+", который предназначен для решения задач механики эластомеров. Анализ результатов применяется при проектировании новых и исследовании существующих эластомерных конструкций.

Широке застосування в машинобудуванні та будівництві еластомерних та композиційних матеріалів робить актуальною задачу автоматизації дослідження їх напружено-деформованого стану. Запропоновано математичну модель конструкції зі слабкостисливих матеріалів, застосування якої дає змогу формально описувати не тільки саму задачу, а й схему її чисельного розрахунку. Розроблено проблемно-орієнтовану мову для опису математичних моделей та схем чисельного розв’язання задач механіки еластомерів. Створено інструментальну систему, яка дає змогу із застосуванням моментної схеми скінченного елементу виконувати чисельний аналіз широких класів задач механіки еластомірів. Розроблено спеціальний тип тетраїдального скінченного елементу. Виконано розв'язання низки відповідних задач.

Представлено результати досліджень з оцінки, прогнозу та обґрунтування методів підвищення міцності та ударної стійкості елементів конструкцій з флоат-скла з урахуванням дефектності за умов статичного та динамічного навантаження. Розвинено концепцію конструкційної міцності скла. Створено із застосуванням методів математичної статистики нові підходи до прогнозу та підвищення гарантованої величини границі міцності при заданій імовірності руйнування. Встановлено закономірності зміцнення скла за промисловими технологіями, визначено залишкові напруження та ''ефекти зміцнення'' модифікованих стекол. Запропоновано принципи оцінки ''залишкових'' жорсткості та опору руйнуванню багатошарових склоелементів, локально порушених ударними впливами. Визначено залежність стійкості та пошкоджуваності захисного скла від швидкості ударників. Акцентовано увагу на результатах, які дозволяють вдосконалити структури та методи модифікації склоелементів з метою забезпечення міцності й ударної стійкості з урахуванням умов експлуатації.

На основі моментної схеми скінченних елементів побудовано розв'язувальні співвідношення просторових скінченних елементів для визначення напружено-деформованого стану, температурних полів дисипативного розігріву конструкцій з еластомерів і еластомерних композитів з урахуванням початкових напружень. На основі фундаментальних положень нелінійної теорії пружності створено чисельну методику моделювання нелінійного термопружного деформування попередньо навантажених шаруватих конструкцій з ізотропними й анізотропними шарами. Для моделювання процесів деформування шаруватих конструкцій з початковими напруженнями розроблено шаруватий скінченний елемент з лінійним законом апроксимації для кожного шару. При побудові розв'язувальних рівнянь такого елементу використано суперелементний підхід. Розроблено модифіковані розрахункові співвідношення просторових скінченних елементів для рішення задач теплопровідності шаруватих анізотропних тіл. Побудовано алгоритми чисельного моделювання термомеханічних полів в ізотропних та анізотропних тілах на основі рішення зв'язаної задачі термов'язкопружності. Створено пакет прикладних програм для визначення напружено-деформованого стану конструкцій зі слабостисливих еластомерів і композитів з еластомерною матрицею з урахуванням початкових напружень. Проведено аналіз достовірності, збіжності й ефективності розрахункових співвідношень на основі порівняння отриманих рішень з аналітичними, чисельними й експериментальними опублікованими даними. На основі розробленої методики та програмних засобів досліджено особливості термов'язкопружного деформування та розроблено ефективний підхід до визначення ресурсу вібро- та сейсмоізоляторів з еластомерним демпфером. На базі розробленого пакету прикладних програм визначено та проаналізовано напружено-деформований стан і температурні поля дисипативного розігріву конструкцій з гумокордних матеріалів.