РОЗРОБКА МАТЕМАТИЧНОГО АПАРАТА ДЛЯ РОЗВ'ЯЗАННЯ ЗАДАЧ РОЗРАХУНКОВО-ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ МЕХАНІЧНИХ СИСТЕМ

Mykola Tkachuk, Oleksandr Khlan, Oleksandr Sheyko, Andrii Malakеi, Anatoliy Nabokov, Andrey Grabovskiy, Andrii Tanchenko, Anton Vasiliev, Ganna Tkachuk

Анотація


В роботі розроблений єдиний підхід до розрахунково-експериментального дослідження елементів механічних систем і, зокрема, деталей об'єктів бронетанкової техніки, на базі узагальненого параметричного підходу. Всі етапи дослідження – від складання систем рівнянь до порівняння чисельних результатів із експериментальними даними – об'єднує розроблена узагальнена математична модель для дослідження міцності і характеристик жорсткості елементів механічних систем. Задача синтезу розрахункових моделей елементів механічних систем отримала повну математичну формалізацію. Розроблено методи автоматизованого переведення графічного портрета деформування елементів складних механічних систем в чисельний формат даних, які мають властивості стійкості і забезпечення плавності полів шуканих функцій, які отримуються при розшифровці. Пошук параметрів, що забезпечують високу якість розрахункових моделей досліджуваних об'єктів, проводився модифікованими методами мінімізації функціоналу. Достовірність розрахункових моделей елементів технологічного оснащення забезпечується об'єднанням переваг методу скінченних елементів і методу спекл-голографічної інтерферометрії

Ключові слова


розрахунково-експериментальний метод; механічна система; метод скінченних елементів; метод спекл-голографічної інтерферо-метріі

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Tkachuk M.A. Naukovyy suprovid proektno-tekhnolohichnykh rozrobok zadlya zabezpechennya taktyko-tekhnichnykh kharakterystyk boyovykh bron'ovanykh mashyn / M.A. Tkachuk, O.V. Lytvynenko, A.V. Hrabovs'kyy // Perspektyvy naukovo-tekhnolohichnoho za-bezpechennya oboronno-promyslovoho kompleksu Ukrayiny: Informatsiyno-komunikatyvnyy zakhid (Kyiv, 22-23 veresnya 2015 r.). – Kyiv: TOV "Mizhnarodnyy vystavkovyy tsentr", 2015. – Р. 61–65.

Chepkov I.B. Model' obosnovanija tehnicheskih reshenij zashhit-nyh ustrojstv boevyh bronirovannyh mashin / I.B. Chepkov // Artiller. i strelkovoe vooruzhenie. – 2011. – No 4. – P. 42-46.

Osnovy voenno-tehnicheskih issledovanij. Teorija i prilozhe-nija: monografija: [v 4 t.]. T. 4. Metodologija issledovanija slozhnyh sistem voennogo naznachenija / S.V. Lapickij, A.V. Kuchinskij, A.I. Sbitnev [i dr.]; red.: S.V. Lapickij. – Kiev: 2013. – 477 p.

Chepkov I.B. Osnovni napryamy rozvytku ozbroyennya i viys'kovoyi tekhniky. Orhanizatsiyni i ekonomichni mekhanizmy derzhavnoyi pidtrymky oboronnoyi promyslovosti / Chepkov I.B. // Perspek-tyvy naukovo-tekhnolohichnoho zabezpechennya oboronno-promyslovoho kompleksu Ukrayiny: Informatsiyno-komunikatyvnyy zakhid (Kyyiv, 22-23 veresnya 2015 r.). – Kyiv: TOV "Mizhnarodnyy vystavkovyy tsentr", 2015. – P. 8–13.

Tkachuk M.A. Zalezhnist' dynamichnykh kharakterystyk bronekorpusiv vid variyovanykh parametriv / Tkachuk M.A., Hrabovs'kyy A.V., Nabokov A.V., Mazur I.V., Rykunov O.M. // Perspektyvy rozvytku ozbroyennya ta viys'kovoyi tekhniky Sukhoputnykh viys'k. Zb. tez dop. Mizhn. nauk.-tekhn. konf. (L'viv, 14-15 travnya 2015 r.). – L'viv: ASV, 2015. – P. 57–58.

Tolstoluckij V.A. Matematicheskoe modelirovanie i analiz processov v shassi kolesnyh i gusenichnyh mashin / V.A. Tolstoluckij; pod red. D.O. Voloncevicha. – Kharkov: NTU "KhPI". – 2013. – 171 s.

Matematicheskoe modelirovanie processov vozmushhennogo dvizhenija agregatov i sistem bronetankovoj tehniki: Ucheb. posobie v 2-h t. – Vol. 1. / E.E. Aleksandrov, D.O. Voloncevich, V.V. Dushhenko, V.V. Epifanov, N.V. Kohanovskij. – Kharkov: NTU "KhPI", 2012. – 356 p.

Tkachuk N.A. Konechno-jelementnye modeli jelementov slozhnyh mehanicheskih sistem: tehnologija avtomatizirovannoj genera-cii i parametrizovannogo opisanija / N.A. Tkachuk, G.D. Gricenko, A.D. Chepurnoj, E.A. Orlov, N.N. Tkachuk // Mehanіka ta mashinobuduvannja – Kharkov: NTU "KhPI", 2006. – No 1. – P. 57–79.

Lur'e A.I. Teorija uprugosti / A.I. Lur'e. – Moscow: Nauka, 1970. – 940 p.

Glovinski R. Chislennoe issledovanie variacionnyh nera-venstv / Glovinski R., Lions Zh.L., Tremol'er R. – Moscow: Mir, 1979. – 574 p.

Marchuk G.I. Metody vychislitel'noj matematiki / G.I. Marchuk. – Moscow: Nauka, 1980. – 536 p.

Kravchuk A.S. Variacionnyj metod v kontaktnoj zadache teorii uprugosti. V kn.: Uprugost' i neuprugost' / Kravchuk A.S., Vasil'ev V.A. – Moscow: Nauka, 1978. – P. 23–31.

Sea Zh. Optimizacija. Teorija i algoritmy / Zh. Sea. – Moscow: Mir, 1973. – 244 p.

Tihonov A.N. Metody reshenija nekorrektnyh zadach / Tihonov A.N., Arsenin V.Ja. – Moscow: Nauka, 1974. – 224 p.

Streng Je. Teorija metoda konechnyh jelementov / Streng Je., Fiks Dzh. – Moscow: Mir, 1977. – 349 p.

Kapustin A.A. Teorija spekl–interferometricheskih izmerenij naprjazhenno–deformirovannogo sostojanija jelementov naturnyh konstrukcij. V kn.: Fizicheskie osnovy golografii / Kapustin A.A. – Leningrad: LIJaF, 1979.– P. 137–159.

Kapustin A.A. Ispol'zovanie metodov golograficheskoj i spekl–interferometrii v zadachah tehnicheskoj diagnostiki jelementov konstrukcij. V kn.: Tezisy dokl. Vsesojuzn. nauchno–tehnicheskoj konferencii "Primenenie lazerov v nauke i teh-nike" / Kapustin A.A., Mazhura S.O. – Leningrad, 1981. – P. 116–118.

Vest Ch. Golograficheskaja interferometrija / Ch. Vest. – Moscow: Mir, 1982. – 504 p.

Chuban' M.A. Approksimacija poverhnosti otklika dlja ispol'zovanija v processe parametricheskogo sinteza mashinostroitel'nyh konstrukcij / M.A. Chuban' // Vіsnik NTU "KhPI". Serіja: Transportne mashinobuduvannja. – Kharkov: NTU "KhPI", 2015. – No 43 (1152). – P. 161–164.

Karmanov V.G. Matematicheskoe programmirovanie / V.G. Karmanov. – Moscow: Nauka, 1980. – 536 p


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Ткачук М.А. Науковий супровід проектно-технологічних розробок задля забезпечення тактико-технічних характеристик бойових броньованих машин / М. А. Ткачук, О.В. Литвиненко, А.В. Грабовський // Перспективи науково-технологічного забезпечення оборонно-промислового комплексу України: Інформаційно-комунікативний захід (Київ, 22-23 вересня 2015 р.). – Київ: ТОВ "Міжнародний виставковий центр", 2015. – С. 61–65.
  2. Чепков И.Б. Модель обоснования технических решений защитных устройств боевых бронированных машин / И.Б. Чепков // Артиллер. и стрелковое вооружение. – 2011. – № 4. – С. 42-46.
  3. Основы военно-технических исследований. Теория и приложения: монография: [в 4 т.]. Т. 4. Методология исследования сложных систем военного назначения / С.В. Лапицкий, А.В. Кучинский, А.И. Сбитнев [и др.]; ред.: С.В. Лапицкий. – Киев:  2013. – 477 c.
  4. Чепков І.Б. Основні напрями розвитку озброєння і військової техніки. Організаційні і економічні механізми державної підтримки оборонної промисловості / Чепков І.Б.  // Перспективи науково-технологічного забезпечення оборонно-промислового комплексу України: Інформаційно-комунікативний захід (Київ, 22-23 вересня 2015 р.). – Київ: ТОВ "Міжнародний виставковий центр", 2015. – С. 8–13.
  5. Ткачук М.А. Залежність динамічних характеристик бронекорпусів від варійованих параметрів / Ткачук М.А., Грабовський А.В., Набоков А.В., Мазур І.В., Рикунов О.М. // Перспективи розвитку озброєння та військової техніки Сухопутних військ. Зб. тез доп. Міжн. наук.-техн. конф. (Львів, 14-15 травня 2015 р.). – Львів: АСВ, 2015. – С. 57–58.
  6. Толстолуцкий В.А. Математическое моделирование и анализ процессов в шасси колесных и гусеничных машин / В.А. Толстолуцкий; под ред. Д.О. Волонцевича. – Харьков: НТУ "ХПИ". – 2013. – 171 с.
  7. Математическое моделирование процессов возмущенного движения агрегатов и систем бронетанковой техники: Учеб. пособие в 2-х т. – Т.1. / Е.Е. Александров, Д.О. Волонцевич, В.В. Дущенко, В.В. Епифанов, Н.В. Кохановский. – Харьков: НТУ "ХПИ", 2012. – 356 с.
  8. Ткачук Н.А. Конечно-элементные модели элементов сложных механических систем: технология автоматизированной генерации и параметризованного описания / Н.А. Ткачук, Г.Д. Гриценко, А.Д. Чепурной, Е.А. Орлов, Н.Н. Ткачук // Механіка та машинобудування – Харків: НТУ "ХПІ", 2006. – № 1. – С. 57–79.
  9. Лурье А.И. Теория упругости / А.И. Лурье. – М.: Наука, 1970. – 940 с.
  10. Гловински Р. Численное исследование вариационных неравенств / Гловински Р., Лионс Ж.Л., Тремольер Р. – М.: Мир, 1979. –  574 с.
  11. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики / Г.И. Марчук. – М.: Наука, 1980. – 536 с.
  12. Кравчук А.С. Вариационный метод в контактной задаче теории упругости.  В кн.: Упругость и неупругость / Кравчук А.С., Васильев В.А. – М.: Наука, 1978. – с.23–31.
  13. Сеа Ж. Оптимизация. Теория и алгоритмы / Ж. Сеа. – М.: Мир, 1973. – 244 с.
  14. Тихонов А.Н. Методы решения некорректных задач / Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. – М.: Наука, 1974. – 224 с.
  15. Стренг Э. Теория метода конечных элементов / Стренг Э., Фикс Дж.  – М.: Мир, 1977. –  349 с.
  16. Капустин А.А. Теория спекл–интерферометрических измерений напряженно–деформированного состояния элементов натурных конструкций. В кн.: Физические основы голографии / Капустин А.А. – Л.: ЛИЯФ, 1979.– с.137–159.
  17. Капустин А.А. Использование методов голографической и спекл–интерферометрии в задачах технической диагностики элементов конструкций. В кн.: Тезисы докл. Всесоюзн. научно–технической конференции "Применение лазеров в науке и технике" / Капустин А.А., Мажура С.О. – Ленинград, 1981. – с.116–118.
  18. Вест Ч. Голографическая интерферометрия / Ч. Вест. – М.: Мир, 1982. – 504 с.
  19. Чубань М.А. Аппроксимация поверхности отклика для использования в процессе параметрического синтеза машиностроительных конструкций / М.А. Чубань // Вісник НТУ "ХПІ". Серія: Транспортне машинобудування. – Харков: НТУ "ХПИ", 2015. – № 43 (1152). – С. 161–164.
  20. Карманов В.Г. Математическое программирование / В.Г.  Карманов.– М.: Наука, 1980. – 536 с.




ISSN 2079-0775. Вісник Національного Технічного Університету «ХПІ».