Ilnar Murtazin - Academia.edu (original) (raw)

Papers by Ilnar Murtazin

Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2019

Предмет исследования. Исследована одна из основных проблем обеспечения упругой устойчивости и дли... more Предмет исследования. Исследована одна из основных проблем обеспечения упругой устойчивости и длительной прочности системы при циклически изменяющихся внешних воздействиях. Роторные системы обладают широкой областью применимости: энергетическая, машино-и авиастроительная промышленности, медицина не обходятся без оборудования с вращательными элементами (турбины, двигатели, бормашины). Метод. Выполнен обзор и сравнительное исследование ряда аналитических и численных методов расчета изгибных колебаний вращающихся валов. Построение прямого аналитического решения проведено с использованием метода продолжения по параметру, реализованному в модуле MATLAB/MATCONT. Также рассмотрен приближенный метод решения дифференциальных уравнений, bvp4c-метод, являющийся встроенной функцией MATLAB. Численное решение задач выполнено методом конечных элементов с применением программных средств ANSYS и COMSOL. Основные результаты. Для определения критических скоростей вращения построены диаграммы Кэмпбелла с применением распределенной модели деформируемого вала, описываемой уравнениями в частных производных, в общем случае с переменными коэффициентами. Данная модель позволяет учесть распределенность упругих, инерционных и эксцентриситетных свойств системы, а также применима для любого диапазона рабочих частот. Исследованы свободные и вынужденные колебания вала, вызванные наличием эксцентриситета. Практическая значимость. Рассмотренная общая модель и верифицированные методы позволяют провести численное моделирование экспериментальной установки. Решена обратная задача по определению величины эксцентриситета элемента установки. Жесткость и демпфирование податливой анизотропной опоры определялась по экспериментальным данным и с помощью теоретической оценки. Исследована чувствительность установки к добавочному внешнему силовому фактору заданного порядка. Построены частотные характеристики рассматриваемой системы и приведено сравнение с результатами натурных испытаний. Предложены методы гашения вибраций вала с помощью управляемых (активных) магнитных подшипников. Ключевые слова нестационарные изгибные колебания, вал, анизотропные опоры, распределенные характеристики, прочность, аналитические методы, численные методы, эксперимент, диаграмма Кэмпбелла, частотные характеристики, чувствительность системы, гашение вибраций, магнитные подшипники Благодарности Исследование выполнено при поддержке стипендиальной программы Siemens.

Fusion Engineering and Design, 2019

This article reports the results of the assessment performed on the ITER Divertor Thomson Scatter... more This article reports the results of the assessment performed on the ITER Divertor Thomson Scattering (DTS). It is designed to provide an instrument capable of measuring the electron temperature and the related density profiles in the outer divertor plasma, relying on Thomson scattering method. The DTS main components are front rack, back rack, neutron shielding and diagnostic mirrors. Current DTS design has been modified compared to the one described in the previous article dedicated to this object. The most significant changes are: • Upper neutron shielding has been removed. It is now not connected directly with the DTS system. It helped to reduce total weight of the construction; • Dielectric insertions were added in order to reduce influence of the ponderomotive forces on construction strength; • DTS supports were redesigned. Connections of the DTS with radial rails on which the construction is mounted on the sides were explored. Corresponding contact problem was solved and the structure integrity in this area was assessed. Mirrors made of SiC material are the DTS diagnostic elements. They are installed into front and back diagnostic racks. Other elements of the DTS are made of 316L(N)-IG steel. The contact pads on the radial rails are made of 660 steel. The whole Divertor Thomson Scattering system has to withstand all the loads (thermal, mechanical, electromagnetic and seismic) acting on the in-vessel region in which it is located without compromising its integrity. Its design layout is being modified and optimized according to the outcome of the structural assessment. Every step of the design update brings the construction closer to satisfying all of the criterions of structural integrity. This paper describes some important steps that really help moving forward to the DTS implementation.

Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2019

Предмет исследования. Исследована одна из основных проблем обеспечения упругой устойчивости и дли... more Предмет исследования. Исследована одна из основных проблем обеспечения упругой устойчивости и длительной прочности системы при циклически изменяющихся внешних воздействиях. Роторные системы обладают широкой областью применимости: энергетическая, машино-и авиастроительная промышленности, медицина не обходятся без оборудования с вращательными элементами (турбины, двигатели, бормашины). Метод. Выполнен обзор и сравнительное исследование ряда аналитических и численных методов расчета изгибных колебаний вращающихся валов. Построение прямого аналитического решения проведено с использованием метода продолжения по параметру, реализованному в модуле MATLAB/MATCONT. Также рассмотрен приближенный метод решения дифференциальных уравнений, bvp4c-метод, являющийся встроенной функцией MATLAB. Численное решение задач выполнено методом конечных элементов с применением программных средств ANSYS и COMSOL. Основные результаты. Для определения критических скоростей вращения построены диаграммы Кэмпбелла с применением распределенной модели деформируемого вала, описываемой уравнениями в частных производных, в общем случае с переменными коэффициентами. Данная модель позволяет учесть распределенность упругих, инерционных и эксцентриситетных свойств системы, а также применима для любого диапазона рабочих частот. Исследованы свободные и вынужденные колебания вала, вызванные наличием эксцентриситета. Практическая значимость. Рассмотренная общая модель и верифицированные методы позволяют провести численное моделирование экспериментальной установки. Решена обратная задача по определению величины эксцентриситета элемента установки. Жесткость и демпфирование податливой анизотропной опоры определялась по экспериментальным данным и с помощью теоретической оценки. Исследована чувствительность установки к добавочному внешнему силовому фактору заданного порядка. Построены частотные характеристики рассматриваемой системы и приведено сравнение с результатами натурных испытаний. Предложены методы гашения вибраций вала с помощью управляемых (активных) магнитных подшипников. Ключевые слова нестационарные изгибные колебания, вал, анизотропные опоры, распределенные характеристики, прочность, аналитические методы, численные методы, эксперимент, диаграмма Кэмпбелла, частотные характеристики, чувствительность системы, гашение вибраций, магнитные подшипники Благодарности Исследование выполнено при поддержке стипендиальной программы Siemens.

Fusion Engineering and Design, 2019

This article reports the results of the assessment performed on the ITER Divertor Thomson Scatter... more This article reports the results of the assessment performed on the ITER Divertor Thomson Scattering (DTS). It is designed to provide an instrument capable of measuring the electron temperature and the related density profiles in the outer divertor plasma, relying on Thomson scattering method. The DTS main components are front rack, back rack, neutron shielding and diagnostic mirrors. Current DTS design has been modified compared to the one described in the previous article dedicated to this object. The most significant changes are: • Upper neutron shielding has been removed. It is now not connected directly with the DTS system. It helped to reduce total weight of the construction; • Dielectric insertions were added in order to reduce influence of the ponderomotive forces on construction strength; • DTS supports were redesigned. Connections of the DTS with radial rails on which the construction is mounted on the sides were explored. Corresponding contact problem was solved and the structure integrity in this area was assessed. Mirrors made of SiC material are the DTS diagnostic elements. They are installed into front and back diagnostic racks. Other elements of the DTS are made of 316L(N)-IG steel. The contact pads on the radial rails are made of 660 steel. The whole Divertor Thomson Scattering system has to withstand all the loads (thermal, mechanical, electromagnetic and seismic) acting on the in-vessel region in which it is located without compromising its integrity. Its design layout is being modified and optimized according to the outcome of the structural assessment. Every step of the design update brings the construction closer to satisfying all of the criterions of structural integrity. This paper describes some important steps that really help moving forward to the DTS implementation.