Дівеєв Богдан Михайлович. Обгрунтування динамічних характеристик конструкцій машин з урахуванням напружено-деформівного стану тонкостінних шаруватих елементів

brief description

Дівеєв Богдан Михайлович. Обгрунтування динамічних характеристик конструкцій машин з урахуванням напружено-деформівного стану тонкостінних шаруватих елементів: дисертація канд. техн. наук: 05.02.09 / Національний ун-т "Львівська політехніка". - Л., 2003

Дівеєв Б.М. Обгрунтування динамічних характеристик конструкцій машин з урахуванням напружено-деформівного стану тонкостінних шаруватих елементів. Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук. Спеціальність 05.02.09 динаміка та міцність машин. Національний університет „Львівська політехніка”.Львів, 2003.
У дисертаційній роботі обгрунтовано актуальність теми дослідження, проаналізовано споріднені роботи та сучасний стан питання. Розглянуто ряд розрахункових схем (РС) для складних вібронавантажених конструкцій, які містять шаруваті тонкостінні елементи. Розвинуто методи декомпозиції та синтезу РС на основі нових методів модального синтезу. Розроблено комплексну РС дискретно-континуального типу, яка уможливлює в адаптивному режимі вираховування напружень не тільки в шаруватих елементах, але й у місцях найбільшої їх концентрації у з’єднаннях. Наведено також один напівеврістичний спосіб визначення динамічних характеристик шаруватих тонкостінних елементів, виготовлених із композиційних матеріалів. Розроблено уточнені РС для шаруватих тонкостінних елементів, отримані на основі кінематичних гіпотез. На основі простих і складніших РС досліджено локальні напруження на краю шаруватої структури за різних умов її закріплення. Розв’язана задача на визначення напружено-деформівного стану у з’єднаннях з еластичними вставками. Визначено жорсткості з’єднання - жорсткий штамп з пружною подушкою (із змінною областю контакту), пружне затиснення пластини та циліндричної оболонки.

Для складних вібронавантажених конструкцій машин, які містять пластинчасті та трубчасті шаруваті податливі елементи, обгрунтовано розрахункові схеми і розроблено методики розрахунку, що дозволяють одержувати як динамічні характеристики таких конструкцій, так і уточнені значення напружень в з’єднаннях.
Запропоновано новий метод моделювання напружено-деформівного стану шаруватих елементів конструкцій, що базується на кінематичних гіпотезах і дає змогу враховувати просторовий характер їх деформування.
Розроблено алгоритми числового розв’язування задач статики і динаміки машинобудівних конструкцій з тонкостінними шаруватими елементами, використання яких дозволило дослідити вплив геометричних та механічних параметрів конструкцій на концентрацію напружень у з’єднаних тонкостінних елементах.
Розроблено нові алгоритми визначення динамічних жорсткостей та окреслено межі їх застосування для деяких неоднорідних шаруватих елементів машин.

5. На основі уточнених розрахункових схем визначені жорсткості та розподіли напружень у з’єднаннях конструкцій машин з проміжковим еластичним елементом.
6. Отримано нові результати розв’язку прикладних задач щодо визначення:
а) параметрів вібронапруженого стану ряду складних конструкцій машин, що містять як габаритні континуальні елементи, так і компактні вузли з’єднань;
б) параметрів напружено-деформівного стану низки клейових пластинчастих та трубчастих конструктивних з’єднань елементів машин під впливом динамічних навантажень;
в) жорсткості та розподілу напружень в конструкціях з’єднань з еластичним прошарком, які моделюють амортизатор з криволінійною контактною поверхнею та змінною площею контакту, зусиль пружного затиснення пластини та циліндричної оболонки, які моделюють фіксацію лопаток турбін, з’єднань трубчастих елементів конструкцій еластичним прошарком (герметиком, клеєм).
7. Виконано експериментальні та лабораторні випробування конструкцій машин з тонкостінними шаруватими елементами та здійснено порівняльний аналіз їх результатів з розрахунковими. Виявлено добру збіжність теоретичних результатів з експериментальними (у межах 12-15%).

За розробленими алгоритмами сформовано комплекси комп’ютерних програм, які можуть широко використовуватись для розв’язку задач оптимального проектування та модернізації низки вібронавантажених технічних об’єктів з тонкостінними шаруватими елементами. Окремі комп’ютерні програми були використані для проектування штангових обприскувачів, причіпів для легкових автомобілів.