ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МІЦНОСТІ ТОНКОСТІННИХ КОНСТРУКЦІЙ ІЗ ПІДВИЩЕНИМИ ТЕХНІЧНИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

Автор(и)

  • Mykola Tkachuk доктор технічних наук, професор, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», завідувач кафедри «Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин»; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-4174-8213
  • Roman Sheychenko головний конструктор проекту вагонів-цистерн ТОВ Науково-інженерний центр КК «РейлТрансХолдинг»; м. Маріуполь, Україна https://orcid.org/0000-0001-7925-3673
  • Maryna Bondarenko кандидат технічних наук (PhD.), Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», молодший науковий співробітник кафедри «Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин»; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-1856-3648
  • Mykola Tkachuk кандидат технічних наук (PhD.), Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», старший науковий співробітник «Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин»; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-4753-4267
  • Andriy Grabovskiy кандидат технічних наук (PhD.), старший науковий співробітник, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», старший науковий співробітник кафедри «Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин»; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-6116-0572
  • Andriy Tanchenko кандидат технічних наук (PhD.), старший науковий співробітник, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», старший науковий співробітник кафедри «Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин»; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-0388-0192
  • Viktoriia Shemanska Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», студент гр. МІТ-86б(ТМ), Україна
  • Oleksandr Khlan генеральний директор ДП «Завод ім. В.О. Малишева», м. Харків, Україна
  • Oleksandr Shut заступник головного інженера, ДП «Завод ім. В.О. Малишева»; м. Харків, Україна
  • Andrii Malakеi державне підприємство «Завод імені В.О. Малишева», м. Харків, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-0775.2019.7.16

Ключові слова:

міцність машин, напружено-деформований стан, тонкостінна машинобудівна конструкція, параметрична модель, метод скінченних елементів, проектно-технологічне рішення, вагон-цистерна, вагон-платформа, кран-перевантажувач

Анотація

Робота присвячена удосконаленню методів і моделей для проектного забезпечення міцності тонкостінних машинобудівних конструкцій при дії комплексу експлуатаційних навантажень. обґрунтування раціональних параметрів і конструктивних рішень для тонкостінних машинобудівних конструкцій здійснюється за критеріями мінімізації маси, зниження напружень, підвищення терміну експлуатації. ураховуються апроксимації залежностей критеріальних величин, що поступово локалізуються, від варійованих параметрів. Узагальненими параметрами виступають структура, проектно-технологічні рішення для тонкостінних машинобудівних конструкцій, конструктивні параметри і експлуатаційні режими. При цьому забезпечується розв’язання  задач одиничного аналізу, багатоваріантних досліджень, а також обґрунтування раціональних проектно-технологічних рішень. На розвиток відомих підходів розглянуті наступні узагальнення: уніфікація, доцільність, ефективність, ідентифікація навантажень, прогнозування, відлаштування. Здійснена алгоритмізація запропонованих методів розрахунку напружено-деформованого стану тонкостінних машинобудівних конструкцій на основі поєднання переваг універсальних і спеціальних систем. Проведено розв’язання низки прикладних задач. Обґрунтовано раціональні проектні параметри інноваційних тонкостінних машинобудівних конструкцій. представлено результати експериментальних досліджень інноваційних вагону-цистерни, вагону-платформи і крана-перевантажувача, які спроектовано і виготовлено на основі впровадження рекомендацій за підсумками досліджень.

Біографія автора

Andrii Malakеi, державне підприємство «Завод імені В.О. Малишева», м. Харків

заступник генерального директора з якості

Посилання

ДСТУ 33211:2017 Вагони вантажні. Вимоги до міцності та динамічних якостей. Державне підприємство «Український науково-дослідний і навчальний центр проблем стандартизації, сертифікації та якості». З наданням чинності від 2017-07-01.

https://elibrary.ru/author_items.asp?authorid=694697">Лозбинев В. П. анализ факторов обеспечения работоспособности несущих элементов кузовов вагонов. https://elibrary.ru/contents.asp?id=34537422">вестник брянского государственного технического университета. 2015. № https://elibrary.ru/contents.asp?id=34110852&selid=24211171">3 (47). С. 52–56.

Фомін О. В. Визначення перспективних напрямків проектування несучих систем у вантажному вагонобудуванні. Східно-Європейський журнал передових технологій. Харків, 2012. № 3/7(57). С. 32–35.

Lvov G., A. Pupazescu, D. Beschetnikov, M. Zaharia Buckling analysis of a thin-walled cylindrical shell strengthened by fiber - Reinforced polymers. Materiale Plastice. 2015. Vol. 52, no. 1. рр. 28-31.

Altenbach H., G. Lvov, K. Naumenko, V. Okorokov Consideration of damage in the analysis of autofrettage of thick-walled pressure vessels. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. 2016. Vol. 230 no. 20. рр. 3585‒3593.

Daryazadeh S., G. Lvov, S.R. Kiahosseini A numerical method of calculation of total stress in reinforced plates with pressurized hole. International Journal of Modelling and Simulation. 2015. Vol. 35, no. 1. рр. 7‒12.

Asmolovskiy N., A. Tkachuk, М. Bischoff Numerical approaches ton stability analysis of cylindrical composite shells based on load imperfections. Engineering Computations (Swansea, Wales). 2015. Vol. 32, no. 2. рр. 498‒518.

Bokov І.Р., E. A. Strelnikova Сonstruction of fundamental solution of static equations of medium-thickness isotropic plates. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. ‒ 2015. Vol. 4, no. 7(76). pp. 27‒33.

https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=7007114678&eid=2-s2.0-79956142888">Awrejcewicz J., L. Kurpa, A. https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57189893151&eid=2-s2.0-79956142888">Osetrov Investigation of the stress-strain state of the laminated shallow shells by R-functions method combined with spline-approximation. ZAMM Zeitschrift fur Angewandte Mathematik und Mechanik. 2011. Vol. 91, no. 6. pp.458-467.

Tkachuk M., M. Bondarenko, A. Grabovskiy, A. Vasiliev, R. Sheychenko, R. Graborov, V. Posohov, E. Lunyov, A. Nabokov Thin-walled structures: analysis of the stressed-strained state and parameter validation. Східно-Європейський журнал передових технологій. – Харків: УДАЗТ. 2018. № 1/7 (91). С. 18‒29.

Чубань М.А., Р.И. Шейченко, Р.В. Граборов Модели аппроксимации поверхности отклика в оптимизационных исследованиях машиностроительных конструкций. Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». – Харків: НТУ «ХПІ». 2015. № 62. С. 46–51.

Ткачук Н.А., Г.Д. Гриценко, А.Д. Чепурной, Е.А. Орлов, Н.Н. Ткачук Конечно-элементные модели элементов сложных механических систем: технология автоматизированной генерации и параметризованного описания. Механіка та машинобудування. 2006. № 1. С.57–79.

Шейченко Р.И., Н. А. Ткачук, М. А. Бондаренко, Е.А. Лунев Численное моделирование напряженно-деформированного состояния инновационных тонкостенных машиностроительных конструкций. Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». – Харків: НТУ «ХПІ». 2017. № 12. С. 137-145.

Пат. на корисну модель UА 97543 U, МПК B61D 3/00, B61F 1/08. Багатоцільовий залізничний вагон-платформа / С.О. Шпак, А.Д. Чепурний, О.В. Литвиненко, Л.Ю. Полетун, А.П. Копілаш, Р.І. Шейченко, О.К. Шевченко; Власник ООО УК «РєйлТрансХолдінг», заявл. 01.09.2014; опубл. 25.03.2015. ‒ Бюл. № 6.

Гусев Ю.Б., А.Ю. Танченко К вопросу об оптимальном синтезе элементов мостовых перегружателей. Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». – Харків: НТУ «ХПІ». 2008. № 9. С. 43–66.

Гусев Ю.Б. Общий подход к обеспечению долговечности, работоспособности и нагрузочной способности мостовых перегружателей. Восточно–европейский журнал передовых технологий. 2008. № 3/1(33). с. 39–45.

Orobey V., O. Daschenko, L. Kolomiets, O. Lymarenko, Y. Ovcharov mathematical modeling of the stressed- deformed state of circular arches of specialized cranes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. Applied mechanics. 2017. Vol. 5. No 7 (89). С. 4–10.

Чепурной А.Д., В.И. Сенько, С.В. Макеев, Р.И. Шейченко, Р.В. Граборов, Н.А. Ткачук Методологические основы расширенных прочностных и динамических исследований при испытаниях длиннобазных платформ. Механіка та машинобудування. – Харків: НТУ «ХПІ». 2015. №1. С. 67–81.

Гусев Ю.Б., Р.И. Шейченко, Р.В. Граборов, М.А. Бондаренко, А.Ю. Танченко, Н.А. Ткачук, А.В. Набоков, Е.О. Лунев Компьютерное моделирование в процессе обоснования технических решений при проектировании инновационных изделий. Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Харків: НТУ «ХПІ». 2017. № 5. С. 95–107.

Гусев Ю.Б., Р.И. Шейченко, Н.А. Ткачук, А.Ю. Танченко, А.В. Грабовский, А.В. Набоков, М.А. Бондаренко, А.М. Головин, В.В. Шеманская Экспериментальные исследования тонкостенных конструкций. Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Харків: НТУ «ХПІ». 2017. № 14. С. 140–155.

##submission.downloads##

Номер

№ 7(1332) (2019): Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Машинознавство та САПР

Розділ

Статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Машинознавство та САПР

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.