А.А. Райков¹, к.т.н., ассистент
E-mail: ors@hitv.ru
А.В. Бурмистров¹, д.т.н., профессор
E-mail: burm@kstu.ru
М.Д. Бронштейн¹, к.ф.-м.н., доцент
E-mail: bronmich@gmail.com
С.И. Саликеев¹, к.т.н., доцент
E-mail: salikeev_s@mail.ru
¹ Казанский национальный исследовательский технологический университет

Работа посвящена расчетному анализу характеристик безмасляного спирального вакуумного насоса. Рассматривается влияние концевого участка, определяющего продолжительность сжатия, на откачные характеристики безмасляного спирального вакуумного насоса. С помощью математической модели рабочего процесса спирального насоса получены зависимости быстроты действия от давления на входе при различных радиусах кривизны концевого участка и продолжительности сжатия. Рассмотрено влияние продолжительности сжатия на предельное остаточное давление и коэффициент подачи. Показано, что увеличение продолжительности сжатия приводит к снижению остаточного давления, в пределе лимитированного числом витков спирали. Для исследуемого в настоящей работе насоса увеличение числа витков спирали на 0,5 оборота приводит к снижению предельного остаточного давления более чем на порядок.
Показано, что при достижении определенной продолжительности сжатия дальнейший ее рост не приводит к значительному увеличению коэффициента подачи, в пределе лимитированного числом витков спирали. При сохранении продолжительности сжатия изменение геометрии концевого участка спиралей не приводит к ощутимому изменению откачных характеристик.

Ключевые слова: спиральный насос, откачные характеристики, концевой участок, подвижная спираль, неподвижная спираль, безмасляный вакуум.

Список литературы

1. Капустин Е.Н., Капустин А.Е., Бурмистров А.В., Саликеев С.И. Создание высокотехнологичного производства безмасляных спиральных вакуумных насосов в России // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Том 17. № 19. C. 280–283.
2. Lee, Y., & Wu, W. On the profile design of a scroll compressor // Int. J. Refrig. 1995. Vol. 18. No. 15. P. 308–317.
3. Пат. 5958187 Япония, МКИ F 04 С 18/02//F 01 С 1/02, Орбитальный компрессор / Тэраути Киёси, Хирага Масадзи, опубл. 03.04.84.
4. Пат. 4678415 США, МКИ F 01 С 1/02, НКИ 418/50, Роторная машина. Rotary type fluid machine / Hirano Takahisa, Hagrmoto Kiyoshi, опубл. 07.07.87.
5. Райков А.А., Якупов Р.Р., Саликеев С.И., Бурмистров А.В., Бронштейн М.Д. Всережимная математическая модель рабочего процесса спирального вакуумного насоса // Компрессорная техника и пневматика. 2014. № 1. С. 18–25.
6. Саликеев С.И., Бурмистров А.В., Райков А.А. Единый подход к расчету откачных характеристик бесконтактных безмасляных вакуумных насосов // Компрессорная техника и пневматика. 2013. № 4. С. 37–42.
7. Мамонтов М. А. Вопросы термодинамики тела переменной. – Тула: Приокское книжн.изд-во, 1970. – 87 с.
8. Фотин, Б. С. Рабочие процессы поршневых компрессоров: автореф. дис. … д–ра техн. наук. Л., 1974. – 34с.
9. Демихов К. Е, Панфилов Ю. В., Никулин Н. К. и др. Вакуумная техника: Справочник / под ред. К. Е Демихова, Ю. В. Панфилова 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2009. – 590 с.
10. Райков, А.А., Якупов Р.Р., Бурмистров А.В., Саликеев С.И. Силовые деформации рабочих элементов безмасляного спирального вакуумного насоса // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2015. №1 (658) С. 57–63.
11. Бурмистров, А.В., Даутов Р.З., Карчевский М.М., Якупов Р.Р. Численное моделирование тепловых полей рабочих элементов спиральных вакуумных насосов // Материалы 10-й Международной конференции «Сеточные методы для краевых задач и приложения». – Казань: Казанский университет. 2014. С. 156–161.

Полный текст (PDF)

О.А. Русанов¹, д.т.н., профессор
E-mail: newmalina@rambler.ru
В.В. Кочергин², к.т.н., заведующий отделением
E-mail: tdp.vniizht@mail.ru
А.А. Буханцев², к.т.н., заведующий лабораторией
E-mail: tdp.vniizht@mail.ru
В.В. Брексон³, начальник департамента 
E-mail: brekson@ulkm.ru
¹ Московский государственный индустриальный университет (МГИУ)
² ОАО «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (ОАО «ВНИИЖТ»)
³ ООО «Уральские локомотивы»

Представлена расчетная методика, позволяющая на этапе проектирования и доводки осуществлять рациональный выбор конструкции сварных соединений рам тележек локомотивов и вагонов моторвагонного подвижного состава. Первоначально методика предполагает исследование с помощью метода конечных элементов общего напряженного состояния рамы. С помощью метода граничных элементов детально изучены особенности трехмерного напряженного состояния в отдельном сварном соединении с учетом факторов геометрической концентрации напряжений. Рациональная конструкция соединения выбрана по результатам сравнительного анализа, при котором варьируются такие параметры как форма, размеры, расположение сварных швов, виды разделки под сварку, геометрия соединяемых деталей.

Ключевые слова: сварное соединение, рама, железнодорожный подвижной состав, метод конечных элементов, метод граничных элементов.

Список литературы

1. Кочергин, В.В. Исследования динамических и прочностных свойств экипажей тягового подвижного состава // Железнодорожный транспорт: 2005. № 2. С. 25–26.
2. Цкипуришвили В.Б., Кочергин В.В., Буханцев А.А., Аверин Н.А., Кутепов С.А.  Динамико-прочностные испытания экипажной части // Вестник ВНИИЖТ. 2002. № 4. С. 39–41.
3. Коcoв В.С., Чаpкин В.А., Дoбpынин Л.К., Мещеpин Ю.В., Oганьян Э.С. и др. Тележка с осевой нагрузкой 25 тс для грузового вагона нового поколения // Железнодорожный транспорт. 2008. № 7. С. 50–55.
4. Дмитриченко С.С., Русанов О.А. Опыт расчетов на прочность, проектирования и доводки сварных металлоконструкций мобильных машин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2006. № 1. С. 8–13.
5. Русанов О.А. Анализ прочности конструкций машин с использованием современных численных методов // Тракторы  и сельскохозяйственные машины. 2002. № 2. С. 34−36.
6. Русанов О.А. Концентрация напряжений в тонкостенных конструкциях с дефектами в виде раковин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999. № 10. С. 35–37.
7. Дмитриченко С.С., Русанов О.А. Влияние технологических дефектов сварки на прочность тракторных корпусных узлов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. № 7. С. 25–27.
8. Скопинский В.Н., Русанов О.А., Назаров Н.А. Определение напряжений в сферическом сосуде давления, укреплённого накладкой возле штуцерного узла // Машиностроение и инженерное образование. 2007. № 3. С. 23–33.
9. Бреббия К., Теллес Ж., Вроубел Л. Методы граничных элементов. – М.: Мир, 1987. – 524 с.
10. Бенерджи П., Баттерфилд Р. Метод граничных элементов в прикладных науках. – М.: Мир, 1984. – 494 с.

Полный текст (PDF)

В.Н. Скопинский¹, д.т.н., профессор, зав. кафедрой
E-mail: skopin-j@mail.msiu.ru
Н.А. Берков¹, к.т.н., доцент
E-mail: berkow@mail.ru
Н.А. Столярова¹, аспирантка
E-mail: denisenko_nina@mail.ru
¹ Московский государственный индустриальный университет (МГИУ)

Представлена прикладная расчетная методика нелинейного анализа конструктивных соединений в виде пересекающихся оболочек с применением метода конечных элементов, теории оболочек, теории пластичности в варианте теории течения с изотропным деформационным упрочнением и геометрически нелинейной теории оболочек в квадратичном приближении. Описан четырехугольный оболочечный конечный элемент на основе смешанного вариационного принципа для нелинейного анализа оболочек. Для определения предельных пластических нагрузок, характеризующих значительный рост пластических деформаций, используется разработанный критерий максимума скорости возрастания относительной пластической работы. Представлены разработанное специализированное программное обеспечение (вычислительная программа SAIS и ее приложение – программный модуль LOAD_PL) для реализации прикладной методики и процедуры определения предельных пластических нагрузок. На примерах моделей сосуда давления с эллиптическим днищем и патрубком рассмотрены вопросы определения предельных пластических нагрузок в случаях действия внутреннего давления, изгибающего момента на патрубок и комбинированного нагружения для различных вариантов расположения патрубка на днище. Приведены полученные обобщенные кривые предельных пластических нагрузок для случая простого комбинированного нагружения. Показано, что нецентральное положение патрубка приводит к повышению предельных нагрузок.

Ключевые слова: нелинейный анализ, пересекающиеся оболочки, эллиптическое днище, патрубок, предельная пластическая нагрузка, комбинированное нагружение.

Список литературы

1. Скопинский В.Н. Напряжения в пересекающихся оболочках. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 400 с.
2. Mackenzie D. The finite element method in pressure vessel design by analysis // 8th FENet Technology Workshop.  http://www.fe-net.org/meetings/budapest05 /dle1/.
3. Скопинский В. Н. К проблеме определения предельной пластической нагрузки для пересекающихся оболочек // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2010. № 6. С. 18–21.
4. Mackerle J. Finite elements in the analysis of pressure vessels and piping – a bibliography (1976–1996) // Int. J. Pres. Ves. and Piping. 1996. Vol. 69. Iss. 3. P. 279–339.
5. Mackerle J. Finite elements in the analysis of pressure vessels and piping, an addendum (1996–1998) // Int. J. Pres. Ves. and Piping. 1999. Vol. 76. Iss. 7. P. 461–485.
6. Mackerle J. Finite elements in the analysis of pressure vessels and piping, an addendum: a bibliography (1998–2001) // Int. J. Pres. Ves. and Piping. 2002. Vol. 79. Iss. 1. P. 1–26.
7. Mackerle J. Finite elements in the analysis of pressure vessels and piping, an addendum: A bibliography (2001–2004) // Int. J. Pres. Ves. and Piping. 2005. Vol. 82. Iss. 7. P. 571–592.
8. Pietraszkiewicz W. and Konopinska V. Junctions in shell structures: a review // http://www.imp.gda.pl/files/wp/wppub/2012/Praca10.pdf.
9. Hsieh M. F., Moffat D. G., Mistry J. Nozzles in the knuckle region of a torispherical head: limit load interaction under combined pressure and piping loads // Int. J. Pres. Ves. and Piping. 2000. Vol. 77. Iss. 13. P. 807–815.
10. Hsieh M. F., Moreton D. N., Mistry J., Moffat D. G. Limit loads for knuckle-encroaching nozzles in torispherical heads: experimental verification of finite element predictions // J. Strain Analysis. 2002. Vol. 37. No. 4. P. 313–326.
11. Скопинский В.Н., Берков Н.А., Сметанкин А.Б. Определение предельного давления в соединениях пересекающихся эллипсоидальной и цилиндрической оболочек // Машиностроение и инженерное образование. 2012. № 2. С. 53–58.
12. Skopinsky V.N., Berkov N.A. and Smetankin A.B. Plastic Limit Load of Ellipsoidal Pressure Vessel Head With Nozzle Under Internal Pressure Loading // Int. J.  Appl. Mech. Enging. 2013. Vol. 18. No. 4. P. 1263-1274.
13. Муштари Х.М., Галимов К.З. Нелинейная теория упругих оболочек. – Казань: Таткнигоиздат, 1957. – 433 с.
14. ASME. Boiler and Pressure Vessel Code. Sections II and VIII. New York, 2004.
15. BSI. PD 5500:2006 Specification for Unfired Fusion Welded Pressure Vessels. London: British standards Institution, 2006.
16. EN 13445. Unfired Pressure Vessels. Part 3: Design. European Committee for Standardisation (CEN), 2002.
17. Gerdeen J.C. A critical evaluation of plastic behavior data and a unified definition of plastic loads for pressure components // WRC Bulletin. 1979. No. 254. P. 1–64.
18. Muscat M., Mackenzie D., Hamilton R. A work criterion for plastic collapse // Int. J. Pres. Ves. and Piping. 2003. Vol. 80. Iss. 1. P. 49–58.
19. Li H, Mackenzie D. Characterising gross plastic deformation in design by analysis // Int. J. Pres. Ves. and Piping. 2005. Vol. 82. Iss. 10. P. 777–786.
20. Mackenzie D, Li H. A plastic load criterion for inelastic design by analysis // ASME J. Pres. Ves. Technol. 2006. Vol. 128. Iss. 1. P. 39–45.
21. Camilleri D, Mackenzie D, Hamilton R. Evaluating plastic loads in torispherical heads using a new criterion of collapse // Proc. ASME PVP Conf., Vancouver, Canada. 2006. Vol. 3. P. 701–708.
22. Naruse T., Mackenzie D., Camilleri D. Gross plastic deformation of a hemispherical head with cylindrical nozzle: a comparative study // Proc. ASME 2007 Pressure Vessels and Piping Conference, 2007, July 22–26. San Antonio, Texas, USA. 2007. Vol. 3: Design and Analysis. P. 431–438.
23. Wang W, Zou X, Yao L. A simplified strength checking approach for a header-nozzle intersection under combined piping loads // ASME J. Pres. Ves. Technol. 2013. Vol. 135. Iss. 1. P. 011203 (6 pages).
24. Скопинский В.Н., Берков Н.А., Вожова Н.В. Новый критерий определения предельной нагрузки в сосудах давления с патрубками // Машиностроение и инженерное образование. 2011. № 3. С. 50–57.
25. Skopinsky V.N. and Berkov N.A. New Criterion for the Definition of Plastic Limit Load in Nozzle Connections of Pressure Vessels // ASME J. Pres. Ves. Technol. 2013. Vol. 135. Iss. 2. P. 021206 (6 pages).
26. Скопинский В.Н., Берков Н.А., Вожова Н.В., Сметанкин А.Б. Предельная пластическая нагрузка в сосуде давления с патрубком при совместном действии внутреннего давления и изгибающих моментов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2013. № 8. С. 38–41.

Полный текст (PDF)

О.Ф. Трофимов¹, к.т.н., профессор
E-mail: oleg31934@hotbox.ru
¹ Московский государственный индустриальный университет (МГИУ)

Показано, что при наличии в испытуемом объекте нескольких концентраторов напряжений кривая усталости, даже полученная методом регрессионного анализа, может давать искаженное представление о прогнозируемой с ее помощью долговечности конструкции. Предлагается методика анализа, устраняющая погрешности прогноза для этих случаев. Даются рекомендации по распространению данной методики и на расчетные методы оценки усталостной долговечности конструкций.

Ключевые слова: испытание конструкции, усталостная прочность, кривая усталости, долговечность, прогнозирование ресурса.

Список литературы

1. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. – М.: «Наука», 1986. – 512 с.
2. Когаев В.П., Дроздов Ю.Н. Прочность и износостойкость деталей машин. – М.: Высшая школа, 1991. – 318 с.
3. Методические указания. Методы расчета деталей машин на выносливость в вероятностном аспекте. – М.: Изд-во стандартов, 1980. – 32 с.
4. Трофимов О.Ф. Красиков В.С. Возмущающее воздействие микропрофиля дорог как параметр усталостного повреждения автомобильных конструкций // Вопросы расчета, конструирования и исследования автомобиля. 1975. Вып. 6. С. 235 – 246.
5. Трофимов О.Ф. Прогнозирование усталостных повреждений материалов конструкций при стохастических режимах нагружения // Машиностроение и инженерное образование. 2012. № 3. С. 17–23.
6. Трофимов О.Ф. Влияние уровня выбросов в случайном процессе нагружения на накопление усталостного повреждения в материале конструкций // Машиностроение и инженерное образование. 2014. № 2. С. 20–27.
7. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. – М.: МИР, 1975. – 541 с.
8. Гольд Б.В., Оболенский Е.П., Стефанович Ю.Г., Трофимов О.Ф. Прочность и долговечность автомобиля. – М.: Машиностроение, 1974. – 326 с.
9. ГОСТ 25.504-82. Расчеты и испытания на прочность. Методы расчета характеристик сопротивления усталости. – М.: Изд-во стандартов, 1982. С. 17–18.
10. Трофимов О.Ф. Влияние нестационарности случайных процессов нагружения на усталостное повреждение в материалах конструкций // Машиностроение и инженерное образование. 2013. №1. С. 46–53.

Полный текст (PDF)

А.И.Тараторкин, аспирант
E-mail: alexandr_tar@mail.ru
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Исследуются процессы формирования динамической нагруженности и обосновываются пути повышении долговечности дисков фрикционов. Выдвигается гипотеза о разрушении дисков вследствие воздействия возмущений, генерируемых двигателем и гидротрансформатором. Определяются условия возникновения параметрических резонансных колебаний. С использованием уравнения Матье и диаграммы Айнса-Стретта определены области неустойчивости параметрических колебаний. Предлагаются мероприятия, направленные на повышение срока службы фрикционных дисков, приводятся результаты оценки их эффективности.

Ключевые слова: многодисковые фрикционы, диски с накладками, параметрический резонанс, фильтрация колебаний, долговечность трансмиссии.

Список литературы

1. Красневский Л.Г. Состояние и перспективы развития автоматических трансмиссий мобильных машин // Актуальные вопросы машиноведения: Сборник научных трудов ГНУ «Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси», Минск. 2012. С. 108–114.
2. Taratorkin A., Derzhanskii V., Taratorkin I., Kharitonov S. Durability increase of multiplate clutches of vehicle transmissions // Proceedings of the 35th World Automotive Congress FISITA, 2-6 June, Maastricht, the Netherlands: The Royal Dutch Society of Engineers (KIVI). 2014. P. 151–157.
3. Taratorkin А., Derzhanskii V., Taratorkin I., Kharitonov S. Dynamic Loading Reduction of Multiplate Clutches Lined Plates of the Vehicle Powertrain // SAE Technical Paper 2014-01-2332, 2014, SAE International Journal of Commercial Vehicles. 2014. P. 1–8.
4. Тараторкин А.И., Держанский В.Б. Повышение долговечности дисков фрикционов управления трансмиссией транспортных машин // Труды XVII Всероссийской научно-практической конференции РАРАН (1-4 апреля 2014 г.), Санкт-Петербург, 2014.  С. 185–192.
5. Тараторкин А.И, Держанский В.Б., Тараторкин И.А.  Совершенствование методики расчета дисков фрикционов трансмиссий транспортных машин // Актуальные вопросы машиноведения. Сборник научных трудов ГНУ «Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси», Минск. 2014. С. 81–84.
6. Тараторкин А.И., Держанский В.Б., Харитонов С.А. Исследование параметрических резонансных колебаний дисков фрикционных узлов трансмиссий транспортных машин // Юбилейная XXV Международная инновационно-ориентированная конференция молодых ученых и студентов (МИКМУС - 2013). Труды конференции, Москва, 13-15 ноября 2013 г. М: Изд-во ИМАШ РАН, 2013. С. 346–351.
7. Taratorkin A., Derzhanskii V., Taratorkin I. Decrease in Dynamic Loading of Transmission Elements of the Vehicle // Proceedings of the FISITA 2012 World Automotive Congress, Vol. 10: Chassis Systems and Integration Technology. Beijing, 27–30 ноября, 2012: Institute of Technology Press, Beijing, 2012. P. 495–504.
8. Рынкевич С.А. Эффект дрейфа // Вестник Белорусско-Российского университета. 2013. № 38. С. 38–45.
9. Крюков А.П., Жучков М.Г., Зайцев В.А., Левит Г.Б. Повышение долговечности стальной основы металлокерамических дисков трения // Вестник бронетанковой академии. 1966. № 6. С. 24–41.
10. Зайцев В.А., Жучков М.Г. К вопросу защиты дисков трения от крутильных колебаний в танковых трансмиссиях // Вестник бронетанковой техники. 1967. № 6. С. 1–7.
11. Жучков М.Г., Сарычев Б.М. Повышение усталостной прочности и долговечности дисков трения фрикционных узлов // Вестник бронетанковой академии. 1969. № 2. С. 38–40.
12. Зайцев В.А. Исследование динамической нагруженности от крутильных колебаний дисков трения фрикционных элементов трансмиссий гусеничных и колесных машин: дис. … канд. техн. наук. Л.: Машиностроение, 1964. - 260 с.
13. Держанский В.Б., Тараторкин И.А. Прогнозирование динамической нагруженности гидромеханических трансмиссий транспортных машин. Екатеринбург: УрО РАН, 2010. – 176 с.
14. Гришкевич А.И. Проектирование трансмиссий автомобиля / под ред. А.И. Гришкевича. – М.: Машиностроение, 1983. – 263 с.
15. Колесников К.С. Теория колебаний: Учеб. для вузов / под общ. ред. К.С. Колесникова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – 272 с.
16. Пановко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб / под. ред. Я.Г. Пановко. – М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1980. – 272 с.
17. Попов Е.П., Пальтов И.П. Приближенные методы исследования нелинейных автоматических систем / под. ред. О.К. Соболева. – М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1960. – 792 с.

Полный текст (PDF)

Л.А. Широков¹, д.т.н., профессор
E-mail: eduarlev@gmail.com
О.Л. Широкова², к.э.н., доцент
E-mail:  ol.shirokova@gmail.com
¹ Московский государственный индустриальный университет (МГИУ)
² Московский государственный строительный университет (МГСУ)

Для автоматизации проектирования автоматических систем регулирования при ограничениях на управляющие координаты, накладываемых исполнительными механизмами или регулирующими органами, сформирован алгоритм оптимизации параметров настройки регуляторов. Сопоставлено применение различных методов оптимизации при ограничениях и обосновано применение методов нелинейного программирования со штрафными функциями, что позволило свести задачу условного экстремума к последовательности задач на безусловный экстремум. Для ускорения сходимости процессов оптимизации применен градиентный метод нелинейного программирования с матрицей Гессе. В целях обеспечения беспоискового определения вектора-градиента использован анализ чувствительности. Эффективное функционирование алгоритма оптимизации проиллюстрировано примерами. Сходимость обеспечивается для различных начальных значений векторов параметров настройки. Результирующие процессы регулирования имеют высокие качественные показатели. Проведено исследование, вскрывшее зависимость показателей оптимальных процессов регулирования от различных уровней ограничений.

Ключевые слова: автоматические системы регулирования, переходный процесс регулирования, оптимизация процесса, автоматизация проектирования, параметрический синтез.

Список литературы

1. Красовский А.А. Справочник по теории автоматического управления. – М.: Наука, 1987. – 712 с.
2. Теория оптимизации систем автоматического управления / Под ред. К.А. Пупкова, Н.Д. Егупова. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. –742 с. 
3. Поляк Б.Т. Введение в оптимизацию. – М.: Наука, 1983. – 384 с.
4. Растригин Л.А. Системы экстремального управления. – М.: Наука, 1974. – 316 с.
5. Солодовников В.В., Шрамко Л.С. Расчет и проектирование аналитических самонастраивающихся систем с эталонными моделями. – М.: Машиностроение, 1972. – 232 с.
6. Широков Л.А. Синтез компактов чувствительности для автоматизации параметрического проектирования линейных систем регулирования // Машиностроение и инженерное образование. 2008. № 3. С. 22–29.
7. Широков Л.А. Автоматическая система оптимизации. А.С. 485412 (СССР), Б.И., 1975, № 33.
8. Широков Л.А. Синтез эталонных моделей в алгоритмах оптимизации с использованием функций чувствительности // Точность радиоэлектронной аппаратуры. 1971. С. 17–27.

Полный текст (PDF)

А.И. Артюнин¹, д.т.н., профессор, первый проректор
E-mail: ananina_ev@irgups.ru
А.П. Хоменко¹, д.т.н., профессор, ректор
E:mail: homenko@irgups.ru
С.В. Елисеев¹, д.т.н., профессор, директор НОЦ
E-mail: eliseev_s@inbox.ru
Ю.В. Ермошенко¹, к.т.н., декан факультета
E-mail: ermosh_emf@irgups.ru
¹ Иркутский государственный университет путей сообщения

Предложена обобщенная модель вибрационной механики, получены уравнения её движения и сформулирована обобщенная задача вибрационной нелинейной механики. Показано, что эффект Зоммерфельда, явление устойчивости верхнего положения маятника на вибрирующем основании, эффект «застревания» маятника на резонансных частотах механической системы, явления автоматической балансировки и другие являются частными случаями движения обобщенной динамической модели. Приведены результаты экспериментальных исследований эффекта «застревания» маятников на резонансных частотах механической системы.

Ключевые слова: нелинейная механика, динамическая модель, дифференциальные уравнения, механическая система, резонансные частоты, маятник.

Список литературы

1. Sommerfeld A. Beitrage zum dinamischen Ausbay der Festigkeislehre // Zeitschriff des Vereins Deutsher Jngeniere, 1904. Bd. 48(18). P. 631–636.
2. Капица П.Л. Динамическая устойчивость маятника при колеблющейся точке подвеса. «ЖЭТФ». 1951. Т. 21. Вып. 5. С. 588–597.
3. Челомей В.Н. Парадоксы в механике, вызванные вибрациями // ДАН СССР, Механика. 1983. Т. 270. № 1. С. 62–67.
4. Блехман И.И. Вибрационная механика. – М.: Физматлит. 1994. – 400 с.
5. Артюнин А.И. Исследование движения ротора с автобалансиром // Известия вузов. Машиностроение. 1993. № 1. С. 15–19.

Полный текст (PDF)

В.П. Красин¹, д.ф.-м.н., профессор, заведующий кафедрой
E-mail: vkrasin@rambler.ru
¹ Московский государственный индустриальный университет (МГИУ)

Поиск новых путей повышения служебных характеристик современных материалов и эффективных методов управления процессами, в которых используются жидкие металлы, в значительной степени связан с изучением физико-химических свойств металлических расплавов. На основе уравнений координационно-кластерной модели для четырехкомпонентных систем были получены величины коэффициентов термодинамической активности неметаллического компонента (трития) во всем интервале концентраций лития и свинца в расплавах Li–Pb–Lа–Т. Проведена сравнительная оценка эффективности добавок лантана и иттрия с точки зрения снижения термодинамической активности трития.

Ключевые слова: координационно-кластерная модель, первая координационная сфера, коэффициент термодинамической активности.

Список литературы

1. Moriyma H., Tanaka S., Sze D.K. Tritium recovery from liquid metals // Fusion Engineering and Design. 1995. V. 28. P. 226–239.
2. Aiello A., Benamati G., Chini M. Hydrogen permeation through tritium permeation barrier in Pb-17Li // Fusion Engineering and Design. 2001. V. 58–59. P. 737–742.
3. Люблинский И.Е., Калин Б. А., Чернов И.И., Красин В.П. Требования к фазовому составу хромоникелевой аустенитной стали как материалу первой стенки и бланкета ТЯР с литием в качестве теплоносителя и размножителя трития // Физика и химия обработки материалов. 1987. № 1. С. 107–110.
4. Chan Y.C., Veleckis E.A. Thermodynamic investigation of dilute solutions of hydrogen in liquid Li-Pb alloys // Journal of Nuclear Materials. 1984. V. 122–123. P. 935–940.
5. Saboungi M.-L., Marr J., Blander M. Thermodynamic properties of quasi-ionic alloy from electromotive force measurements: the Li-Pb system // The Journal of Chemical Physics 1978. V. 68. P. 1375–1384.
6. Krasin V.P., Soyustova S.I. Comparison of liquid metal solution model prediction with compatibility data of niobium with liquid sodium // Journal of nuclear materials. 2014. V. 451. P. 24–27.
7. Красин В.П., Союстова С.И., Люблинский И.Е. Координационно-кластерная модель для расчета константы Сивертса растворов водорода в расплавах системы Pb-Bi-Li // Перспективные материалы. 2010. № 3. С. 38–43.
8. Красин В.П., Союстова С.И. Анализ взаимодействий в расплавах Na-Nb-O с помощью координационно-кластерной модели // Перспективные материалы. 2013. № 8. С. 40–44.
9. Blander M., Saboungi M.L., Cerisier P. A statistical mechanical theory for activity coefficients of a dilute solute in a binary solvent // Metallurgical Transactions B. 1979. V. 10. P. 613–622.
10. 10. Boom R., de Boer F.R., Miedema A.R. On the heat of mixing of liquid alloys // Journal of the Less-Common Metals. 1976. V. 46. P. 271–284.
11. 11. Люпис К. Химическая термодинамика материалов. М.: Металлургия, 1989. – 503 с.
12. 12. Кубашевский О., Олкокк К.Б. Металлургическая термохимия. Перевод с англ. – М.: Металлургия, 1982. – 393 с.
13. 13. Krasin V.P., Lyublinski I.E. Influence of the fourth component on tritium behavior in Li-Pb melts // Fusion Science and Technology. 2002. V. 41. P. 382–385.
14. Lyublinski I.E., Evtikhin V.A., Krassine V.P. Effect of solutes on thermodynamic activity of tritium in liquid lithium blanket of fusion reactor // Fusion Technology. 1995. V.28. P. 1223–1226.

Полный текст (PDF)

И.С. Чабунин¹, к.т.н., доцент
E-mail: tchabunin@rambler.ru
В.И. Щербаков², к.т.н., профессор; E-mail: visherbakov@mail.ru
¹ Военный институт (общевойсковой) (ВУНЦ СВ «ОВА ВС РФ»)
² Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)

Представлено решение задачи моделирования с помощью метода формирующего фильтра микропрофиля дорожной поверхности по двум колеям движения транспортной машины. Для практической реализации метода получены дифференциальные уравнения формирующего фильтра наиболее часто встречающихся в литературе типов дорог, среди которых рассмотрены: дорога с ровным булыжным покрытием, дорога с разбитым булыжным покрытием, дорога с асфальтовым покрытием. Проведена проверка адекватности полученных дифференциальных уравнений для алгоритма моделирования микропрофилей путем сопоставления на совместимость корреляционных функций, построенных по смоделированным микропрофилям двух колей движения транспортной машины.

Ключевые слова: микропрофиль дороги, формирующий фильтр, случайный процесс, корреляционная функция, спектральная плотность, математическое моделирование.

Список литературы

1. Whitney C.A. Random processes in physical systems. New York: John Willey, 1990. – 320 p.
2. Тарасик В.П. Теория движения автомобиля: учебник для вузов. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 478 с.
3. Шалыгин А.С., Палагин Ю.И. Прикладные методы статистического моделирования. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд., 1986. – 320 с.
4. Рыков С.П. Основы теории и методы оценки поглощающей и сглаживающей способности пневматической шины для расчетов подвески, колебаний и плавности хода автомобиля: дис. … докт. техн. наук. М., 2005. – 430 с.
5. Чабунин И.С. Моделирование случайного микропрофиля дорожной поверхности методом формирующего фильтра // Известия МГТУ «МАМИ». 2013. Т. 1. № 1(15). С. 218–225.
6. Чабунин И.С., Щербаков В.И. Применение метода спектральных представлений для решения задач статистической динамики автомобиля // Журнал Автомобильных инженеров. 2013. № 4(81). С. 28–32.
7. Динамика системы дорога-шина-автомобиль-водитель / А.А. Хачатуров, В.Л. Афанасьев, В.С. Васильев и др. / Под ред. А.А. Хачатурова. – М.: Машиностроение, 1976. – 535 с.
8. Гусев А.С., Карунин А.Л., Крамской Н.А., Стародубцева С.А. Надежность механических систем и конструкций при случайных воздействиях / под ред. А.Л. Карунина. МГТУ «МАМИ», 2001. – 284 с.
9. Гусев А.С. Вероятностные методы в механике машин и конструкций. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. – 223 с.
10. Щербаков В.И., Чабунин И.С. Избранные задачи по динамике механических систем и конструкций: Учебное пособие. 3-е изд., испр. и доп. – М.: МГТУ «МАМИ», 2011. – 289 с.
11. Чабунин И.С. К вопросу моделирования микропрофиля дороги по колеям // Известия МГТУ «МАМИ». 2013. Т. 1. № 1 (15). С. 225–230.

Полный текст (PDF)