Е.Е. Кнутова¹, аспирант, старший преподаватель
E-mail: knutovaee@mail.ru
Е.Н. Цыпкин¹, к.т.н., заведующий кафедрой 
E-mail: entcypkin@yandex.ru
Э.М. Берлинер¹, д.т.н., профессор 
E-mail: abxyz@rambler.ru
А.Б. Климов¹, к.т.н., доцент 
E-mail: eberliner@yandex.ru
¹ Филиал Московского государственного индустриального  университета» в г. Кинешма Ивановской обл.

Рассмотрена типовая схема финишной обработки пластин из технической керамики ВК-100. Предложено решение проблемы низкой производительности операции алмазной доводки путем модернизации притира. Установлено положительное влияние сконструированного притира на выходные показатели качества обрабатываемой поверхности. Разработана нейросетевая модель оптимизации динамически изменяющихся параметров процесса доводки керамических пластин.

Ключевые слова: техническая керамика, доводка алмазная, притир, качество поверхности, нейросетевая модель.

Список литературы

1. Бахарев В.П., Кнутова Е.Е.. Статистические закономерности процесса диспергирования керамических материалов методами алмазной доводки. // Физика, химия и механика трибосистем: межвуз. сб. науч. тр. / под ред. В.Н.Латышева. – Иваново: Иван. гос. ун-т, 2010. Вып. 9. – 176 с. С. 41–48.
2. Бахарев В. П. Основы проектирования и управления процессами финишной обработки керамических и композиционных материалов. Иваново: Иван. гос. ун-т, 2009. – 240 с.
3. Филимонов А.В. Структурирование и обучение нейронных сетей с применениями к задачам физической химии и медицины. Дисс. канд. физ.-мат. наук. – Иваново, 2004. – 80 с.
4. Климов А.Б. Прогнозирование стойкости минералокерамического режущего инструмента на основе нейросетевых моделей его изнашивания. Дисс. канд. техн. наук. – Иваново, 2006. – 125 с.
5. Кнутова Е.Е. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013617580 Программа моделирования процесса финишной обработки керамических изделий «SPFCP-2013».

Полный текст (PDF)

Е.В. Лукьяненко¹, к.т.н. 
E-mail: lev_2506@mail.ru
В.В. Овчинников¹, д.т.н., профессор 
E-mail: vikov1956@mail.ru
В.В. Истомин-Кастровский², к.т.н., ведущий научный сотрудник
E-mail:  istominv@mail.ru
Ю.М. Боровин¹, к.т.н., проректор 
E-mail: borovin@mail.ru
Т.Ю. Скакова¹, к.ф-м.н., доцент 
E-mail: Tanya.skakova@mail.ru
¹ Московский государственный индустриальный университет, г. Москва
² Национальный исследовательский технологический университет (МИСиС)

Показано, что имплантация деталей из стали 30ХГСН2А ионами монотектического сплава меди со свинцом, легированного оловом существенно повышает износостойкость деталей летательных аппаратов. Электронно-микроскопическим и дифракционным анализом обнаружено, что в поверхностном слое после имплантации образуется многоуровневая иерархическая структура. Установлено, что основным механизмом формирования этих структур является диффузионно-релаксационный, приводящий к возникновению внутренних напряжений в имплантированном слое и в подповерхностной зоне.

Ключевые слова: сталь 30ХГСН2А, ионная имплантация, монотектический сплав, контактное легирование, имплантированный слой, износостойкость.

Список литературы

1. Овчинников В.В., Козлов Д.А., Якутина С.В., Немов А.С. Влияние имплантирования ионов меди и свинца на свойства стали 30ХГСН2А // Машиностроение и инженерное образование, 2010. № 4. С. 38‒45.
2. Овчинников В.В., Козлов Д.А., Якутина С.В., Немов А.С. Свойства и состав поверхности стали 30ХГСН2А в зависимости от дозы облучения ионами меди и свинца // Известия МГИУ. 2010. № 3. С. 15‒20.
3. Авраамов Ю.С., Шляпин А.Д.  Теоретические основы, технология и свойства сплавов на основе несмешивающихся компонентов: Учебное пособие. ‒ М.: МГИУ, 2002. – 376 с.
4. Авраамов Ю.С., Кравченков А.Н., Королёв С.Ю., Лукьяненко Е.В., Овчинников В.В., Шляпин А.Д. Получение наукоемких материалов на основе системы несмешивающихся компонентов Cu-Pb для изготовления катодов ионного имплантера // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2012. № 3. С. 44–48.

Полный текст (PDF)

С.Г. Пономарев¹, к.ф-м.н., ведущий научный сотрудник
E-mail: psgpsg1@ya.ru
В.В. Рыбальченко¹, директор центра «Наукоемкие технологии в машиностроении» 
E-mail: vvr_01@mail.ru
¹ Московский государственный индустриальный университет (МГИУ)

Рассмотрена физическая модель электроимпульсного сплавления в системе медь – свинец. Обосновываются два возможных сценария развития данного взаимодействия. В первом ведущую роль играет монотектические реакции твердо - жидкофазного взаимодействия меди и свинца. Во втором на первое место выходит влияние полос адиабатического сдвига. Продемонстрировано, что в зависимости от первоначального количества свинца и длительности импульса определяется выбор преимущественного развитие того или иного сценария взаимодействия, что дает возможность управлять процессом контактного легирования.

Ключевые слова: монотектическая реакция, полосы адиабатического сдвига, твердо-жидкофазное взаимодействие, контактное легирование.

Список литературы

1. Кошкин В.И., Кравченков А.Н., Нижник В.А., Руденко И.Б., Рыбальченко В.В., Шляпин А.Д. Структурные превращения в зоне контакта металлов Al И Pb, Fe И Pb при электроимпульсном воздействии  // Машиностроение и инженерное образование. 2012. № 1. С. 23–27.
2. Руденко И.Б.. Электроимпульсное легирование железа тяжёлыми легкоплавкими элементами // Машиностроение и инженерное образование. 2010. № 2. С. 27–33.
3. Мартюшев Н.В. Кристаллизация свинцовых бронз. Томский политехнический университет, Томск, 2011.
4. Авраамов Ю.С.,  Шляпин А.Д Сплавы на основе систем с ограниченной растворимостью в жидком состоянии. Москва, Интерконтакт Наука, 2002. – 372.

Полный текст (PDF)

А.А. Потапова¹, аспирант, научный сотрудник
E-mail: ls3216@yandex.ru
В.В. Столяров¹, д.т.н., профессор, главный научный сотрудник
E-mail: vlstol@mail.ru
¹ Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН

Показано, что прокатка с током до истинных деформаций е>1  и отжиг при 450-500 °C приводят к формированию структуры с размерами зерен 60-120 нм в бинарных сплавах на основе TiNi. Кроме того, полученные структурные состояния приводят к улучшению функциональных свойств таких сплавов. Так, повышается величина коэффициента восстановления деформации по сравнению с недеформированным состоянием (до 90-96% в сплаве Ti_49,2Ni_50,8 и до 75-80% в сплаве Ti_50,0Ni_50,0). В сплаве Ti_50,0Ni_50,0 впервые обнаружен эффект сверхупругого поведения, который не наблюдается в недеформированном состоянии.

Ключевые слова: прокатка с током, никелид титана, коэффициент восстановления, эффект сверхупругости.

Список литературы

1. Prokoshkin S.D., Brailovski V., Khmelevskaya I.Yu., Inaekyan K.E., Demers V., Dobatkin S.V., Tatyanin E.V. Structure and Properties of severely cold-rolled and annealed Ti-Ni shape memory alloys // Mater. Sci. Eng. 2008. Vol. 481‒482. P. 114‒118.
2. Tsuchiya K., Inuzuka M., Tomus D., Hosokawa A. Martensitic transformation in nanostructured TiNi shape memory alloy formed via severe plastic deformation  // Mater. Sci. Eng. 2006. Vol. 438–440.  P. 643‒648.
3. Stolyarov V. Nanostructured Shape Memory TiNi Alloy Processed by Severe Electroplastic Deformation // Materials Science Forum. 2008. Vol. 584‒586. P. 507‒512.
4. Potapova A.A., Stolyarov V.V.  Deformability and structural features of shape memory TiNi alloys processed by rolling with current // Mater. Sci. Eng. 2013. Vol. 579.  P. 114‒117.
5. Гюнтер В.Э. и др. Никелид титана. Медицинский материал нового поколения. – Томск: МИЦ, 2006. – 296 с.
6. Ооцука К. и др. Сплавы с эффектом памяти формы / пер. с япон. – М: Металлургия, 1990. – 224 с.

Полный текст (PDF)

А.В. Горошко¹, к.т.н., доцент 
E-mail: iftomm@ukr.net
В.П. Ройзман¹,  д.т.н., профессор 
E-mail: royzman_V@mail.ru
¹ Хмельницкий национальный университет (Украина)

Исследована динамика турбонасосного агрегата ТНА-150, имеющего повышенные вибрации ротора. Показана эффективность применения на практике постановки и решения обратных задач динамики, а также преодоления трудностей при решении таких задач.
Исследована динамика ротора ТНА на рабочих частотах и произведена параметрическая идентификация эксцентриситетов, жесткостей, масс, приведенных к математической модели ротора. Для увеличения точности идентификации был применен статистический метод повышения устойчивости решений обратных задач.

Ключевые слова: вибрации, дисбаланс, турбонасосный агрегат, идентификация, обратная задача, амплитудно-частотная характеристика, балансировка.

Список литературы

1. Гуров А.Ф. Совместные колебания в газотурбинных двигателях. – М.: Оборонгиз, 1962. – 142 с.
2. Гольдин А.С. Балансировка многоопорных валопроводов в условиях электростанций // Теория и практика уравновешивания машин и приборов / Под ред. В.А. Щепетильникова. М.: Машиностроение, 1970. С. 177–184.
3. Горошко А.В. Стан проблеми забезпечення якісного проектування структурно-складних технічних виробів та технологічних процесів їх виготовлення / А.В. Горошко, В.П. Ройзман // Вісник Хмельницького національного університету. 2012. № 5. С. 59–68.
4. Исаев Р.И., Ройзман В.П. Экспериментальное исследование жесткости роторов компрессоров двигателя АИ-20. Техническая справка №5186. ЦИАМ, 1961. Д.с.п.
5. Royzman V., Goroshko A. Multiple inverse problem. – Journal Of Vibroengineering. September 2012. Volume 14, ISSUE 3. ISSN 1392–8716. C 1417–1424
6. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов. – 10-е издание, перераб. и доп. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1999. – 592 с.
7. Горошко А.В. Шляхи підвищення точності розв’язків зворотних задач / А.В. Горошко, В.П. Ройзман // Вісник Хмельницького національного університету. 2013. № 6. С. 60–69.

Полный текст (PDF)

А.М. Липанов¹, академик РАН, председатель Удмурдского научного центра УрО РАН
E-mail: lipanov1935@mail.ru
С.С. Макаров¹, к.т.н., доцент,  зав.лабораторией
E-mail: lipanov1935@mail.ru
¹ Институт механики, Уральское отделение РАН

Рассмотрено построение математической модели охлаждения сплошного цилиндра для исследования нестационарного теплообмена высокотемпературных металлических тел в продольных квазистационарных потоках воды и воздуха. Приведены математическая модель и алгоритм численного решение задачи, а также результаты расчетов параметров теплообмена цилиндра и потока среды в зависимости от геометрии, теплофизических свойств и времени процесса. Проведена верификация численного решения задачи.

Ключевые слова: математическая модель, охлаждение, цилиндр, параметры теплообмена, поток воздуха, поток воды, численный расчет.

Список литературы

1. Липанов А.М., Макаров С.С. Численное решение задачи охлаждения высокотемпературного сплошного металлического цилиндра // Машиностроение и инженерное образования. 2012. № 4. С. 33–40.
2. Новожилов Б.В. Нестационарное горение твёрдых ракетных топлив. – М.: Наука, 1973. – 175 с.
3. Юдаев Б.Н. Теплообмен при взаимодействии струй с преградами. – М.: Машиностроение, 1977. – 247 с.
4. Вукалович М.П. Теплофизические свойства воды и водяного пара. – М.: Машиностроение, 1967. – 160 с.
5. Стали и сплавы. Марочник / Под ред. Сорокина В.Г., Гервасьева М.А. – М.: Интермет Инжиниринг, 2001. – 608 с.
6. Подкустов В.П., Алексеев П.Л. Определение температурного поля проката // Изв. Вузов Черная металлургия, 1999. № 9. С. 40–42.

Полный текст (PDF)

Н.С. Пахалина^1,2, студент, техни 
E-mail: pakhalina-09@yandex.ru
Е.М. Морозов¹, д.т.н., профессор 
E-mail: evgeny-morozov@mtu-net.ru
Ю.Г. Мавиенко², д.т.н., профессор, заведующий отделом
E-mail: matvienko7@yahoo.com
¹ Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ
² Институт машиноведения им. А.А.Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН)

Рассмотрено применение вариационного метода для определения развития трещины в грунте вокруг скважины, находящейся под давлением. Задача осесимметричная и на заданной глубине трещина приобретает форму раскрытого зонтика, след пересечения которого с вертикальной диаметральной плоскостью подлежит определению. Уравнение Эйлера-Лагранжа соответствующего функционала решается численно с помощью пользовательского пакета «Математика». Получены траектории трещин для ряда краевых условий.

Ключевые слова: вариационный принцип, трещина, известковая порода.

Список литературы

1. Фридман Я.Б., Морозов Е.М. Траектории трещин хрупкого разрушения как геодезические линии на поверхности тела // Доклады АН СССР. 1961. Т. 139.  № 1. С. 87–90.
2. Kirzhanov D., Matvienko Yu.G., Morozov E.M. Comparing variational criteria used to predict the path of a crack. In: Proceeding of 18th ECF "Fracture of Materials and Structures from Micro to Macro Scale, 30 Aug. – 3 Sept. 2010, Dresden, Germany. Pp. 1–8.
3. Морозов Е. М. Возможно ли отыскание траектории трещины сразу в целом? // Мировое сообщество: проблемы и пути решения. 2001. № 11. С. 27–38.
4. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения. – М.: Наука, 1985. – 504 с.

Полный текст (PDF)

К.А. Тихомирова¹, магистрант 
E-mail: kse-tikh@yandex.ru
Н.А. Труфанов¹, д.т.н., профессор 
E-mail: nat@pstu.ru
¹ Пермский национальный политехнический университет

Рассмотрена задача о термомеханическом нагружении центрально сжатого стержня, являющаяся обобщением задачи эластики Эйлера для стеклующегося материала. При решении используется вариант определяющих соотношений, которые описывают термомеханическое поведение аморфных полимеров в широком температурном диапазоне. Для определения материальных констант проведены термомеханические эксперименты для образцов из слабосшитой эпоксидной смолы. Найдены искривленные формы равновесия стержня из эпоксидной смолы в процессе изменения температуры.

Ключевые слова: стеклование, термомеханика, искривленные формы равновесия, эластика Эйлера, полимеры с памятью формы.

Список литературы

1. Шардаков И.Н., Труфанов Н.А., Бегишев В.П., Шадрин О.А., Сметанников О.Ю. Описание наследственных эффектов при стекловании и размягчении эпоксидных связующих // Пластические массы. 1991. № 9. С. 55–58.
2. Matveenko V.P., Smetannikov O.Yu., Trufanov N.A., Shardakov I.N. Models of thermomechanical behavior of polymeric materials undergoing glass transition // Acta Mech. 2012. Vol. 223. N. 6. P. 1261–1284.
3. Матвеенко В.П., Сметанников О.Ю., Труфанов Н.А., Шардаков И.Н. Термомеханика полимерных материалов в условиях релаксационного перехода. М.: Физматлит, 2009. – 176 с.
4. Sharifi S., van Kooten T.G., Kranenburg H.-J.C. et al. An annulus fibrosus closure device based on a biodegradable shape-memory polymer network // Biomaterials. 2013. Vol. 34. N. 33. P. 8105–8113.
5. Yakacki C.M., Shandas R., Lanning C. et al. Unconstrained recovery characterization of shape-memory polymer networks for cardiovascular applications // Biomaterials. 2007. Vol. 28. N. 14. P. 2255–2263.
6. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. - М.: Наука, 1988. – 712 с.
7. Вольмир А.С. Устойчивость деформируемых систем. М.: Наука, 1967. – 984 с.
8. Крылов А.Н. О формах равновесия сжатых стоек при продольном изгибе // Известия Академии наук СССР. VII серия. Отделение математических и естественных наук. 1931. № 7. С. 963–1012.
9. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука, 1986. – 544 с.

Полный текст (PDF)