Олексій Ларін | National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" (original) (raw)
Papers by Олексій Ларін
The purpose. The paper deals with the computer finite-elements 3D modelling of the pneumatic tire... more The purpose. The paper deals with the computer finite-elements 3D modelling of the pneumatic tires in a contact interaction with the almost rigid road surface that allowed to find the different types of tires operational stiffnesses (vertical, lateral and longitudinal). Design/methodology/approach. In the paper, it is developed a three-dimensional geometry and finite element model of the pneumatic tire, which takes into account the peculiarities of its geometry, multilayer structure and orthotropy of a mechanical properties in the rubber-cord layers. The system of piecewise-toroidal coordinates is proposed to specify the curvilinear orthotropy of the corresponding layers in the model. The calculations of the elastic contact of the tire with the road have been carried out at the different types of load: vertical, lateral and longitudinal with the different values of the internal pressure. Findings. The dependencies of the displacement (vertical compression or lateral shear) of the wh...
Методичні вказівки до виконання індивідуальних завдань з курсу «Технологія програмування» для сту... more Методичні вказівки до виконання індивідуальних завдань з курсу «Технологія програмування» для студентів всіх рівнів та форм навчання спеціальностей 113 «Прикладна математика» та 122 «Комп'ютерні науки» Затверджено редакційно-видавничою радою університету, протокол № 2 від 25.06.2020 р.
Проведено аналіз гармонічних коливань цикло-симетричної конструкції з випадково заданим розладом ... more Проведено аналіз гармонічних коливань цикло-симетричної конструкції з випадково заданим розладом методом Монте-Карло. Наведено аналіз імовірнісних характеристик АЧХ.It is carried out the analysis of simple harmonic vibrations of cyclic symmetry designs with random mistuning by the direct Monte-Carlo simulations method. It is presented the analyses of the probabilistic characteristics of the FRF
Investigation of the harmonic vibration of the lump-mass discrete cyclic model of bladed disk of ... more Investigation of the harmonic vibration of the lump-mass discrete cyclic model of bladed disk of the first stage of the stem turbine with the random mistuning is carried out by means of Monte-Carlo method. Various realizations of the mistuning and corresponding to them amplitude-frequency characteristics are investigated. The expectations and variances for the frequency-response curve are built
В статті наведено аналіз розрахунків напружено-деформованого стану пневматичної шини, навантажено... more В статті наведено аналіз розрахунків напружено-деформованого стану пневматичної шини, навантаженої внутрішнім тиском та осьовою силою, з урахуванням геометричної, фізичної та структурної нелінійностей. Оцінено вплив кожної нелінійності на результати розрахунків.In the paper the calculation of the stress-strain state of a pneumatic tire, loaded by internal pressure and axial force is presented, taking into account the geometric, physical and structural nonlinearities. It is estimated the influence of each nonlinearity to the results of calculations
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динам... more Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-прикладної проблеми, яка полягає у створенні розрахункових методів визначення ресурсу машинобудівних елементів конструкцій з гумо-кордними композитами та їх складовими. У роботі запропоновано моделі накопичення втомної пошкоджуваності в матеріалах, що вивчаються, при їх циклічному деформуванні на скінченних рівнях деформацій в рамках теорії континуальної механіки пошкоджуваності, з урахуванням одночасного протікання процесів деградації їх властивостей внаслідок старіння. Встановлено характеристики пружності, міцності та опору втомі типових гумових матеріалів та гумо-кордних композитів, а також закономірності їх зміни внаслідок старіння на основі проведеного комплексу експериментальних досліджень. Сформульовано підхід до...
Представлено теоретичні дослідження по визначенню залежності опору кочення пневматичної шини від ... more Представлено теоретичні дослідження по визначенню залежності опору кочення пневматичної шини від її швидкості із різними ступенями накопиченої втоми. Розглянуто математичне моделювання процесу вибігу автомобіля з урахуванням різного опору кочення колеса. Побудовано залежність між вибігом автомобіля та ступенем накопиченої втоми в шині, що може викорисовуватись як номограма для раннього діагностування цих дефектів.The theoretical studies are presented to determine the dependence of rolling resistance of pneumatic tires on its velocity, with varying of degrees of fatigue. Coasting car with a different rolling resistance of tires is carried out on the base of mathematic modelling. The relation between the coasting car tests results and the degree of fatigue has been obtained
В ході даної роботи були створені геометрична та скінчено-елементна моделі пневматичної шини, з у... more В ході даної роботи були створені геометрична та скінчено-елементна моделі пневматичної шини, з урахуванням ортотропії механічних властивостей у гумово-кордних шарах. Таке моделювання було здійснено за допомогою введення локальних фінітно-тороїдальних систем координат. Був проведений розрахунок задачі контактної взаємодії шини з дорожнім покриттям з урахуванням геометричної і фізичної нелінійності. Для отримання достовірних результатів по напруженням, був використаний підхід двомасштабного субмоделювання.The paper deals with a multiscale finite element modelling of the pneumatic tire deformation in a contact with the road. The modeling gave a possibility to find cycles of the stresses in the most loaded layers of tire. Geometric and finite-element model of a pneumatic tire has been created. The model has multi-layer structure with unique properties of each layer. Neo-Hookean law isused for rubber-like materials. The orthotropy of mechanical properties of rubber-cord layers (carcass ...
В роботі побудовано тривимірну геометричну та скінчено-елементну моделі пневматичної шини легково... more В роботі побудовано тривимірну геометричну та скінчено-елементну моделі пневматичної шини легкового автомобіля, що враховують особливості її геометрії, багатошарову структуру, ортотропію механічних властивостей у гумово-кордних шарах. Запропоновано систему фінітно-тороїдальних систем координат для завдання криволінійної ортотропії відповідним шарам. Наведено результати розрахунків пружної контактної взаємодії шини з дорожнім покриттям при різних типах навантажень: вертикальному, боковому та поздовжньому та за різних значень внутрішнього тиску. Отримано закономірності зміни переміщень (прогину чи зсуву) ободу колеса в залежності від прикладеного навантаження тобто визначені навантажувальні характеристики шини. Із отриманих результатів розраховані коефіцієнти жорсткості пневматичної шини по різним напрямам та закономірності їх зміни за різних значень внутрішнього тиску. Наведено порівняльну оцінку зміни характеру деформацій у внутрішніх шарах шини за різних типів навантажень.The purpo...
Рецензенти: Г.І. Львов, д-р техн. наук, проф. НТУ «ХПІ» (м. Харків) О.М. Ланець, д-р техн. наук.,... more Рецензенти: Г.І. Львов, д-р техн. наук, проф. НТУ «ХПІ» (м. Харків) О.М. Ланець, д-р техн. наук., дир. ІІМТ НУ «Львівська Політехніка» (м. Львів) Публікується за рішенням вченої ради університету, протокол № 4 від «03» липня 2020 р Ларін О.О. Л25 Комп'ютерне та математичне моделювання в задачах прогнозування надійності при поступових відмовах: монографія/ Ларін О.О., Водка О.О.,
Вісник ЖДТУ. Серія "Технічні науки", 2015
Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: Dynamics and Strength of Machines, 2021
The study presents the results of linear dynamics of laminated glass panels with different curvat... more The study presents the results of linear dynamics of laminated glass panels with different curvatures. This is an actual task in the field of mechanical engineering, aviation, shipbuilding, energy, architecture, etc. Such composites are durable, easy to care for and have a wide range of design options. The aim of the work is to study the influence of the curvature parameter on the frequencies and modes of composites. The paper considers the linear characteristics for laminated glass with polyvinyl butyral interlayer. The article considers behavior of the triplex and the propagation of elastic waves in the linear state. The paper performs calculations using the finite element method in the framework of modal analysis in a three-dimensional formulation in the framework of a physical linear-elastic formulation. The study uses hexagonal finite element with 8 nodes with 3 degrees of freedom in each. This work model laminated glass with a curvature parameter ranging from 0 mm to 250 mm. T...
Scientific journal of the Ternopil national technical university, 2020
The study presents the results of analysis of the laminated glasses composites dynamic state unde... more The study presents the results of analysis of the laminated glasses composites dynamic state under impact loading. The paper investigates modelling of a rigid ball drop on laminated glasses with different thicknesses of polyvinyl butyral (PVB) interlayers. The aim of the paper is to study the dependence of laminated glasses dynamic deformation on the velocity of free ball fall. The study performs computations using a finite element method (FEM) in modern computer-aided engineering (CAE) software within a 3D modelling and explicit dynamics approach. The investigation includes a mesh-size convergence analysis. The work carries out the dynamic strains and stress state analysis in laminated glasses under different loading conditions.
Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: Dynamics and Strength of Machines, 2018
Стаття присвячена комп'ютерному аналізу напружено-деформованого стану пневмоамортизатора, а також... more Стаття присвячена комп'ютерному аналізу напружено-деформованого стану пневмоамортизатора, а також особливостей формування його інтегральної пружної характеристики. Розглядається двосекційний пневмоамотизатор сильфоного типу, який створений із гумокордного одношарового композиту, що має кільцеві металеві обмежання по торцям та в середині конструкції. Дослідження проводиться в тривимірній геометрично та фізично нелінійній постановці. Моделювання деформування гумової матриці проведено на основі моделі Муні-Рівліна. Для вирішення задачі використовується метод скінченних елементів. Кордне посилення моделюється шляхом інтегрального додавання мембранної жорсткості у відповідні скінченні елементи. В роботі проаналізовано залежність пружної характеристики амортизатора від діаметру та модуля пружності корду. Ключові слова: пневмоамотизатор, гумокордний матеріал, фізично та геометрична нелінійність деформування, інтегральна жорсткість, мікроструктура композиту. Я.Ю. БЕСКРОВНЫЙ, А.А. ЛАРИН АНАЛИЗ УПРУГОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПНЕВМОАМОРТИЗАТОРА Статья посвящена компьютерному анализу деформированного состояния пневматического амортизатора, а также особенностям формирования его интегральных упругих характеристик. Конструкция пневматического амортизатора состоит из двухсекционного пневматического прорезиненного однослойного композитного сильфона. Исследование проводится в рамках геометрической и физически нелинейной трехмерной формулировки. Моделирование деформации резиновой матрицы основано на модели Муни-Ривлина. Для численного решения задачи используется метод конечных элементов. Композитное армирование моделируется как интегральная мембранная жесткость, которая дополнительно вставляется в соответствующие конечные элементы. В работе была исследована зависимость квазистатической деформации пневматического амортизатора от диаметра корда, а также от его модуля упругости. Ключевые слова: пневматический амортизатор, прорезиненный композиционный материал, физически и геометрически нелинейное деформирование, интегральная жесткость, микроструктура композита. Y.Y. BESKROVNYI, O.O. LARIN ANALYSIS OF THE ELASTIC CHARACTERISTICS OF A PNEUMATIC SHOCK ABSORBER The article deals with a computer analysis of the pneumatic shock absorber deformed state, as well as the peculiarities of the formation of its integral elastic characteristics. The Deformation process is considered under internal pressure and the normal axial compression load. The construction of pneumatic shock absorber consists of two-section pneumatic rubberized single-layer composite bellows, which has circular metal constraints on the edges and in the middle. The research is done in a framework of a geometric and physically three-dimensional nonlinear formulation. The modelling of the nonlinear deformation of the rubber matrix is based on a three-parameter Muni-Rivlin model. A finite-element method is used for numerical solution of the problem. The composite reinforcement models as integral membrane stiffness additionally inserted into the corresponding finite elements, taking into account the cord orientation, that allows taking into account a toroidal curvilinear orthotropy of mechanical properties of the material. The dependences of the pneumatic shock absorber quasi-static deformation on the cord geometric and stiffness parameters is analysed in the current work. It is studied the influence of the variation of cord diameter and cord material Young modulus on the integral elastic behavior of the pneumatic shock absorber under the different compression load. The last allows us to analyze the influence of the cord material on load characteristic of construction.
Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: Dynamics and Strength of Machines, 2015
АНОТАЦІЯ У роботі визначаються показники надійності та ресурс напівпричепу автоцистерни на основі... more АНОТАЦІЯ У роботі визначаються показники надійності та ресурс напівпричепу автоцистерни на основі імовірнісних характеристик вібрацій елементів конструкції підчас її руху по дорогам з покриття різної якості. Досліджується випадковий вплив навантаження з урахуванням його запізнення у часі на задній вісі транспортного засобу. За допомогою метода скінченних елементів та методів статистичної динаміки визначені ймовірнісні характеристики поведінки системи. Запропоновано підхід до оцінки надійності конструкції за критерієм накопичення втоми. Ключові слова: автоцистерна, транспортний засіб, випадкові коливання, МСЕ, ресурс, надійність. АННОТАЦИЯ В работе определяются показатели надежности и ресурс полуприцепа автоцистерны на основе вероятностных характеристик вибраций элементов конструкции во время ее движения по дорогам с покрытием разного качества. Исследовалось случайное влияние нагрузки с учетом запаздывания во времени ее действия на заднюю ось транспортного средства. С помощью метода конечных элементов и методов статистической динамики определены вероятностные характеристики поведения системы. Предложен подход к оценке надежности конструкции по критерию накопления усталости.
Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: New solutions in modern technologies, 2016
В статті представлено методику побудови розрахункових скінченно-елементних моделей лопаток парови... more В статті представлено методику побудови розрахункових скінченно-елементних моделей лопаток парових турбін. Представлено параметризований опис структури робочої лопатки, виділено зв'язки між її геометричними параметрами. Запропоновано алгоритми автоматизованої побудови геометричних тривимірних моделей, що дозволяє автоматизовано наносити розрахункову сітку, накладати граничні умови та навантаження. В якості прикладу розглянуто побудову моделі робочої лопатки третьої ступеня циліндру низького тиску парової турбіни. Проведено аналіз статичного напружено-деформованого стану (НДС) даного лопаткового апарату в циклічно-симетричній постановці. Досліджено закономірності впливу наявності технологічних зазорів в бандажному з'єднанні на НДС лопатки в полі відцентрових сил.
Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: Dynamics and Strength of Machines, 2016
У роботі визначаються показники опору втомі гумового композиту, що посилений армуванням текстильн... more У роботі визначаються показники опору втомі гумового композиту, що посилений армуванням текстильним кордом та закономірності їх зміни внаслідок старіння. Дослідження проводяться експериментально з плоскими зразками на розтяг із циклічним завданням деформацій. Окремо досліджувались зразки матеріал до та після старіння. Старіння задавалось штучно шляхом тривалої витримки зразків в термокамері на фіксованій підвищеній температурі. Проведено порівняльний аналіз зміни параметрів кривих утоми з часом в наслідок старіння. Ключові слова: гумові композити, старіння, експериментальні тести на втому, каркас пневматичної шини.
В роботі представлені результати експериментальних досліджень коливань вантажу, що розміщений на ... more В роботі представлені результати експериментальних досліджень коливань вантажу, що розміщений на спеціалізованому транспортному засобі (СТЗ) під час переїзду ним одиночної нерівності. Експерименти проведені у вигляді дорожніх випробувань на реальному макеті транспортного засобу. Конструкції СТЗ, що розглядаються має додатковий рівень підресорення з нелінійною характеристикою, яка має квазінульову жорсткість. Порівняльний аналіз показав, що підресорення з квазінульовою жорсткістю дозволяє істотно знизити рівні вібрацій, а отже підвищити плавність ходу СТЗ.An ensuring the safety of goods and passengers transportation is one of the priority areas of automotive engineering. This point is particularly important for the transportation of dangerous goods. Here, providing high level of movement smoothness during the transportation is a point of great importance due to the possibility of negative influence of vibrations on such categories of goods. This is can lead to emergency situations. I...
Engineering Failure Analysis, 2016
The purpose. The paper deals with the computer finite-elements 3D modelling of the pneumatic tire... more The purpose. The paper deals with the computer finite-elements 3D modelling of the pneumatic tires in a contact interaction with the almost rigid road surface that allowed to find the different types of tires operational stiffnesses (vertical, lateral and longitudinal). Design/methodology/approach. In the paper, it is developed a three-dimensional geometry and finite element model of the pneumatic tire, which takes into account the peculiarities of its geometry, multilayer structure and orthotropy of a mechanical properties in the rubber-cord layers. The system of piecewise-toroidal coordinates is proposed to specify the curvilinear orthotropy of the corresponding layers in the model. The calculations of the elastic contact of the tire with the road have been carried out at the different types of load: vertical, lateral and longitudinal with the different values of the internal pressure. Findings. The dependencies of the displacement (vertical compression or lateral shear) of the wh...
Методичні вказівки до виконання індивідуальних завдань з курсу «Технологія програмування» для сту... more Методичні вказівки до виконання індивідуальних завдань з курсу «Технологія програмування» для студентів всіх рівнів та форм навчання спеціальностей 113 «Прикладна математика» та 122 «Комп'ютерні науки» Затверджено редакційно-видавничою радою університету, протокол № 2 від 25.06.2020 р.
Проведено аналіз гармонічних коливань цикло-симетричної конструкції з випадково заданим розладом ... more Проведено аналіз гармонічних коливань цикло-симетричної конструкції з випадково заданим розладом методом Монте-Карло. Наведено аналіз імовірнісних характеристик АЧХ.It is carried out the analysis of simple harmonic vibrations of cyclic symmetry designs with random mistuning by the direct Monte-Carlo simulations method. It is presented the analyses of the probabilistic characteristics of the FRF
Investigation of the harmonic vibration of the lump-mass discrete cyclic model of bladed disk of ... more Investigation of the harmonic vibration of the lump-mass discrete cyclic model of bladed disk of the first stage of the stem turbine with the random mistuning is carried out by means of Monte-Carlo method. Various realizations of the mistuning and corresponding to them amplitude-frequency characteristics are investigated. The expectations and variances for the frequency-response curve are built
В статті наведено аналіз розрахунків напружено-деформованого стану пневматичної шини, навантажено... more В статті наведено аналіз розрахунків напружено-деформованого стану пневматичної шини, навантаженої внутрішнім тиском та осьовою силою, з урахуванням геометричної, фізичної та структурної нелінійностей. Оцінено вплив кожної нелінійності на результати розрахунків.In the paper the calculation of the stress-strain state of a pneumatic tire, loaded by internal pressure and axial force is presented, taking into account the geometric, physical and structural nonlinearities. It is estimated the influence of each nonlinearity to the results of calculations
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динам... more Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-прикладної проблеми, яка полягає у створенні розрахункових методів визначення ресурсу машинобудівних елементів конструкцій з гумо-кордними композитами та їх складовими. У роботі запропоновано моделі накопичення втомної пошкоджуваності в матеріалах, що вивчаються, при їх циклічному деформуванні на скінченних рівнях деформацій в рамках теорії континуальної механіки пошкоджуваності, з урахуванням одночасного протікання процесів деградації їх властивостей внаслідок старіння. Встановлено характеристики пружності, міцності та опору втомі типових гумових матеріалів та гумо-кордних композитів, а також закономірності їх зміни внаслідок старіння на основі проведеного комплексу експериментальних досліджень. Сформульовано підхід до...
Представлено теоретичні дослідження по визначенню залежності опору кочення пневматичної шини від ... more Представлено теоретичні дослідження по визначенню залежності опору кочення пневматичної шини від її швидкості із різними ступенями накопиченої втоми. Розглянуто математичне моделювання процесу вибігу автомобіля з урахуванням різного опору кочення колеса. Побудовано залежність між вибігом автомобіля та ступенем накопиченої втоми в шині, що може викорисовуватись як номограма для раннього діагностування цих дефектів.The theoretical studies are presented to determine the dependence of rolling resistance of pneumatic tires on its velocity, with varying of degrees of fatigue. Coasting car with a different rolling resistance of tires is carried out on the base of mathematic modelling. The relation between the coasting car tests results and the degree of fatigue has been obtained
В ході даної роботи були створені геометрична та скінчено-елементна моделі пневматичної шини, з у... more В ході даної роботи були створені геометрична та скінчено-елементна моделі пневматичної шини, з урахуванням ортотропії механічних властивостей у гумово-кордних шарах. Таке моделювання було здійснено за допомогою введення локальних фінітно-тороїдальних систем координат. Був проведений розрахунок задачі контактної взаємодії шини з дорожнім покриттям з урахуванням геометричної і фізичної нелінійності. Для отримання достовірних результатів по напруженням, був використаний підхід двомасштабного субмоделювання.The paper deals with a multiscale finite element modelling of the pneumatic tire deformation in a contact with the road. The modeling gave a possibility to find cycles of the stresses in the most loaded layers of tire. Geometric and finite-element model of a pneumatic tire has been created. The model has multi-layer structure with unique properties of each layer. Neo-Hookean law isused for rubber-like materials. The orthotropy of mechanical properties of rubber-cord layers (carcass ...
В роботі побудовано тривимірну геометричну та скінчено-елементну моделі пневматичної шини легково... more В роботі побудовано тривимірну геометричну та скінчено-елементну моделі пневматичної шини легкового автомобіля, що враховують особливості її геометрії, багатошарову структуру, ортотропію механічних властивостей у гумово-кордних шарах. Запропоновано систему фінітно-тороїдальних систем координат для завдання криволінійної ортотропії відповідним шарам. Наведено результати розрахунків пружної контактної взаємодії шини з дорожнім покриттям при різних типах навантажень: вертикальному, боковому та поздовжньому та за різних значень внутрішнього тиску. Отримано закономірності зміни переміщень (прогину чи зсуву) ободу колеса в залежності від прикладеного навантаження тобто визначені навантажувальні характеристики шини. Із отриманих результатів розраховані коефіцієнти жорсткості пневматичної шини по різним напрямам та закономірності їх зміни за різних значень внутрішнього тиску. Наведено порівняльну оцінку зміни характеру деформацій у внутрішніх шарах шини за різних типів навантажень.The purpo...
Рецензенти: Г.І. Львов, д-р техн. наук, проф. НТУ «ХПІ» (м. Харків) О.М. Ланець, д-р техн. наук.,... more Рецензенти: Г.І. Львов, д-р техн. наук, проф. НТУ «ХПІ» (м. Харків) О.М. Ланець, д-р техн. наук., дир. ІІМТ НУ «Львівська Політехніка» (м. Львів) Публікується за рішенням вченої ради університету, протокол № 4 від «03» липня 2020 р Ларін О.О. Л25 Комп'ютерне та математичне моделювання в задачах прогнозування надійності при поступових відмовах: монографія/ Ларін О.О., Водка О.О.,
Вісник ЖДТУ. Серія "Технічні науки", 2015
Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: Dynamics and Strength of Machines, 2021
The study presents the results of linear dynamics of laminated glass panels with different curvat... more The study presents the results of linear dynamics of laminated glass panels with different curvatures. This is an actual task in the field of mechanical engineering, aviation, shipbuilding, energy, architecture, etc. Such composites are durable, easy to care for and have a wide range of design options. The aim of the work is to study the influence of the curvature parameter on the frequencies and modes of composites. The paper considers the linear characteristics for laminated glass with polyvinyl butyral interlayer. The article considers behavior of the triplex and the propagation of elastic waves in the linear state. The paper performs calculations using the finite element method in the framework of modal analysis in a three-dimensional formulation in the framework of a physical linear-elastic formulation. The study uses hexagonal finite element with 8 nodes with 3 degrees of freedom in each. This work model laminated glass with a curvature parameter ranging from 0 mm to 250 mm. T...
Scientific journal of the Ternopil national technical university, 2020
The study presents the results of analysis of the laminated glasses composites dynamic state unde... more The study presents the results of analysis of the laminated glasses composites dynamic state under impact loading. The paper investigates modelling of a rigid ball drop on laminated glasses with different thicknesses of polyvinyl butyral (PVB) interlayers. The aim of the paper is to study the dependence of laminated glasses dynamic deformation on the velocity of free ball fall. The study performs computations using a finite element method (FEM) in modern computer-aided engineering (CAE) software within a 3D modelling and explicit dynamics approach. The investigation includes a mesh-size convergence analysis. The work carries out the dynamic strains and stress state analysis in laminated glasses under different loading conditions.
Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: Dynamics and Strength of Machines, 2018
Стаття присвячена комп'ютерному аналізу напружено-деформованого стану пневмоамортизатора, а також... more Стаття присвячена комп'ютерному аналізу напружено-деформованого стану пневмоамортизатора, а також особливостей формування його інтегральної пружної характеристики. Розглядається двосекційний пневмоамотизатор сильфоного типу, який створений із гумокордного одношарового композиту, що має кільцеві металеві обмежання по торцям та в середині конструкції. Дослідження проводиться в тривимірній геометрично та фізично нелінійній постановці. Моделювання деформування гумової матриці проведено на основі моделі Муні-Рівліна. Для вирішення задачі використовується метод скінченних елементів. Кордне посилення моделюється шляхом інтегрального додавання мембранної жорсткості у відповідні скінченні елементи. В роботі проаналізовано залежність пружної характеристики амортизатора від діаметру та модуля пружності корду. Ключові слова: пневмоамотизатор, гумокордний матеріал, фізично та геометрична нелінійність деформування, інтегральна жорсткість, мікроструктура композиту. Я.Ю. БЕСКРОВНЫЙ, А.А. ЛАРИН АНАЛИЗ УПРУГОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПНЕВМОАМОРТИЗАТОРА Статья посвящена компьютерному анализу деформированного состояния пневматического амортизатора, а также особенностям формирования его интегральных упругих характеристик. Конструкция пневматического амортизатора состоит из двухсекционного пневматического прорезиненного однослойного композитного сильфона. Исследование проводится в рамках геометрической и физически нелинейной трехмерной формулировки. Моделирование деформации резиновой матрицы основано на модели Муни-Ривлина. Для численного решения задачи используется метод конечных элементов. Композитное армирование моделируется как интегральная мембранная жесткость, которая дополнительно вставляется в соответствующие конечные элементы. В работе была исследована зависимость квазистатической деформации пневматического амортизатора от диаметра корда, а также от его модуля упругости. Ключевые слова: пневматический амортизатор, прорезиненный композиционный материал, физически и геометрически нелинейное деформирование, интегральная жесткость, микроструктура композита. Y.Y. BESKROVNYI, O.O. LARIN ANALYSIS OF THE ELASTIC CHARACTERISTICS OF A PNEUMATIC SHOCK ABSORBER The article deals with a computer analysis of the pneumatic shock absorber deformed state, as well as the peculiarities of the formation of its integral elastic characteristics. The Deformation process is considered under internal pressure and the normal axial compression load. The construction of pneumatic shock absorber consists of two-section pneumatic rubberized single-layer composite bellows, which has circular metal constraints on the edges and in the middle. The research is done in a framework of a geometric and physically three-dimensional nonlinear formulation. The modelling of the nonlinear deformation of the rubber matrix is based on a three-parameter Muni-Rivlin model. A finite-element method is used for numerical solution of the problem. The composite reinforcement models as integral membrane stiffness additionally inserted into the corresponding finite elements, taking into account the cord orientation, that allows taking into account a toroidal curvilinear orthotropy of mechanical properties of the material. The dependences of the pneumatic shock absorber quasi-static deformation on the cord geometric and stiffness parameters is analysed in the current work. It is studied the influence of the variation of cord diameter and cord material Young modulus on the integral elastic behavior of the pneumatic shock absorber under the different compression load. The last allows us to analyze the influence of the cord material on load characteristic of construction.
Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: Dynamics and Strength of Machines, 2015
АНОТАЦІЯ У роботі визначаються показники надійності та ресурс напівпричепу автоцистерни на основі... more АНОТАЦІЯ У роботі визначаються показники надійності та ресурс напівпричепу автоцистерни на основі імовірнісних характеристик вібрацій елементів конструкції підчас її руху по дорогам з покриття різної якості. Досліджується випадковий вплив навантаження з урахуванням його запізнення у часі на задній вісі транспортного засобу. За допомогою метода скінченних елементів та методів статистичної динаміки визначені ймовірнісні характеристики поведінки системи. Запропоновано підхід до оцінки надійності конструкції за критерієм накопичення втоми. Ключові слова: автоцистерна, транспортний засіб, випадкові коливання, МСЕ, ресурс, надійність. АННОТАЦИЯ В работе определяются показатели надежности и ресурс полуприцепа автоцистерны на основе вероятностных характеристик вибраций элементов конструкции во время ее движения по дорогам с покрытием разного качества. Исследовалось случайное влияние нагрузки с учетом запаздывания во времени ее действия на заднюю ось транспортного средства. С помощью метода конечных элементов и методов статистической динамики определены вероятностные характеристики поведения системы. Предложен подход к оценке надежности конструкции по критерию накопления усталости.
Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: New solutions in modern technologies, 2016
В статті представлено методику побудови розрахункових скінченно-елементних моделей лопаток парови... more В статті представлено методику побудови розрахункових скінченно-елементних моделей лопаток парових турбін. Представлено параметризований опис структури робочої лопатки, виділено зв'язки між її геометричними параметрами. Запропоновано алгоритми автоматизованої побудови геометричних тривимірних моделей, що дозволяє автоматизовано наносити розрахункову сітку, накладати граничні умови та навантаження. В якості прикладу розглянуто побудову моделі робочої лопатки третьої ступеня циліндру низького тиску парової турбіни. Проведено аналіз статичного напружено-деформованого стану (НДС) даного лопаткового апарату в циклічно-симетричній постановці. Досліджено закономірності впливу наявності технологічних зазорів в бандажному з'єднанні на НДС лопатки в полі відцентрових сил.
Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: Dynamics and Strength of Machines, 2016
У роботі визначаються показники опору втомі гумового композиту, що посилений армуванням текстильн... more У роботі визначаються показники опору втомі гумового композиту, що посилений армуванням текстильним кордом та закономірності їх зміни внаслідок старіння. Дослідження проводяться експериментально з плоскими зразками на розтяг із циклічним завданням деформацій. Окремо досліджувались зразки матеріал до та після старіння. Старіння задавалось штучно шляхом тривалої витримки зразків в термокамері на фіксованій підвищеній температурі. Проведено порівняльний аналіз зміни параметрів кривих утоми з часом в наслідок старіння. Ключові слова: гумові композити, старіння, експериментальні тести на втому, каркас пневматичної шини.
В роботі представлені результати експериментальних досліджень коливань вантажу, що розміщений на ... more В роботі представлені результати експериментальних досліджень коливань вантажу, що розміщений на спеціалізованому транспортному засобі (СТЗ) під час переїзду ним одиночної нерівності. Експерименти проведені у вигляді дорожніх випробувань на реальному макеті транспортного засобу. Конструкції СТЗ, що розглядаються має додатковий рівень підресорення з нелінійною характеристикою, яка має квазінульову жорсткість. Порівняльний аналіз показав, що підресорення з квазінульовою жорсткістю дозволяє істотно знизити рівні вібрацій, а отже підвищити плавність ходу СТЗ.An ensuring the safety of goods and passengers transportation is one of the priority areas of automotive engineering. This point is particularly important for the transportation of dangerous goods. Here, providing high level of movement smoothness during the transportation is a point of great importance due to the possibility of negative influence of vibrations on such categories of goods. This is can lead to emergency situations. I...
Engineering Failure Analysis, 2016