Визначення напружень і деформацій у формоутворюючій конструкції в умовах просторового навантаження

Автор(и)

  • Ivan Nazarenko Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0002-1888-3687
  • Viktor Gaidaichuk Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0003-2059-7433
  • Oleg Dedov Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0001-5006-772X
  • Oleksandr Diachenko Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0001-8199-2504

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.147195

Ключові слова:

розрахункова модель, формоутворююча конструкція, просторове навантаження, напружено-деформований стан, бетонна суміш

Анотація

Розроблена розрахункова модель системи машина – середовище із врахуванням взаємовпливу робочого органу і ущільнюючої суміші. В основу покладено умову визначення контактних сил взаємодії підсистем між собою та оцінку співвідношення часу дії та часу розповсюдження хвиль. Такий підхід є новим, оскільки враховує реальні співвідношення динамічних параметрів машини і середовища між собою і ступінь взаємовпливу.

Дослідження та визначення напружень і деформацій у часі підтвердили гіпотезу про суттєвий вплив на процес. Виявлено принципово новий результат, який полягає в тому, що перехідний процес передбачено враховувати при визначені параметрів та місць розташування вібраторів. Встановлені закони зміни напружень і деформацій при просторових коливаннях формоутворюючої поверхні. Реалізуються форми власних коливань системи з більшими за значенням амплітудами коливань та відповідно нижчою частотою. А це відкриває реальну можливість зменшити енергоємність приводів вібраційної машини. Отримані числові значення напружень та характер розподілу в формоутворюючій поверхні в залежності від кута миттєвого напрямку дії зовнішньої сили вібраторів засвідчили наявність згинальних і крутильних коливань. Зокрема, за умов прикладання двох сил збурення, точки прикладення яких зміщенні одна відносно одної на ½ довжини конструкції. Розташування точок прикладання симетрично на відстані ¼ довжини конструкції по обидва боки дозволили отримання синфазних та протифазних напрямків напружень і діючої зовнішньої дії.

В розрахунках вібраційних машин із використанням формоутворюючих поверхонь запропоновано враховувати вихідні числові значення амплітудно-частотного режиму збудника коливань. Розроблені практичні рекомендації для раціонального конструктивного оформлення перерізів формоутворюючої конструкції та визначені технологічні параметри. Для конструювання подібних формоутворюючих конструкцій, визначені місця установки вібраторів. Отримані результати можуть бути використані у суміжних процесах, наприклад, в горно рудній промисловості, як активні поверхні для транспортування руди, для переміщення суспензій і розчинів в хімічній промисловості

Біографії авторів

Ivan Nazarenko, Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра машин і обладнання технологічних процесів

Viktor Gaidaichuk, Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра теоретичної механіки

Oleg Dedov, Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра машин і обладнання технологічних процесів

Oleksandr Diachenko, Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Аспірант

Кафедра машин і обладнання технологічних процесів

Посилання

  1. Bui, T. Q., Doan, D. H., Van Do, T., Hirose, S., Duc, N. D. (2016). High frequency modes meshfree analysis of Reissner-Mindlin plates. Journal of Science: Advanced Materials and Devices, 1 (3), 400–412. doi: https://doi.org/10.1016/j.jsamd.2016.08.005
  2. Cho, D. S., Vladimir, N., Choi, T. M. (2014). Numerical procedure for the vibration analysis of arbitrarily constrained stiffened panels with openings. International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering, 6 (4), 763–774. doi: https://doi.org/10.2478/ijnaoe-2013-0210
  3. Lee, J. K., Jeong, S., Lee, J. (2014). Natural frequencies for flexural and torsional vibrations of beams on Pasternak foundation. Soils and Foundations, 54 (6), 1202–1211. doi: https://doi.org/10.1016/j.sandf.2014.11.013
  4. Jia, Y., Seshia, A. A. (2014). An auto-parametrically excited vibration energy harvester. Sensors and Actuators A: Physical, 220, 69–75. doi: https://doi.org/10.1016/j.sna.2014.09.012
  5. Ouyang, H., Richiedei, D., Trevisani, A., Zanardo, G. (2012). Eigenstructure assignment in undamped vibrating systems: A convex-constrained modification method based on receptances. Mechanical Systems and Signal Processing, 27, 397–409. doi: https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2011.09.010
  6. Zhen, C., Jiffri, S., Li, D., Xiang, J., Mottershead, J. E. (2018). Feedback linearisation of nonlinear vibration problems: A new formulation by the method of receptances. Mechanical Systems and Signal Processing, 98, 1056–1068. doi: https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2017.05.048
  7. Peng, Z., Zhou, C. (2014). Research on modeling of nonlinear vibration isolation system based on Bouc-Wen model. Defence Technology, 10 (4), 371–374. doi: https://doi.org/10.1016/j.dt.2014.08.001
  8. Nikhil, T., Chandrahas, T., Chaitanya, C., Sagar, I., Sabareesh, G. R. (2016). Design and Development of a Test-Rig for Determining Vibration Characteristics of a Beam. Procedia Engineering, 144, 312–320. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.05.138
  9. Craster, R. V., Kaplunov, J., Pichugin, A. V. (2010). High-frequency homogenization for periodic media. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 466 (2120), 2341–2362. doi: https://doi.org/10.1098/rspa.2009.0612
  10. Masutage, V. S., Kavade, M. V. (2018). A Review Vibrating Screen and Vibrating Box: Modal and Harmonic Analysis. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), 05 (01), 401–403.
  11. Svanadze, M. M. (2018). On the solutions of quasi-static and steady vibrations equations in the theory of viscoelasticity for materials with double porosity. Transactions of A. Razmadze Mathematical Institute, 172 (2), 276–292. doi: https://doi.org/10.1016/j.trmi.2018.01.002
  12. Yang, Z., He, D. (2017). Vibration and buckling of orthotropic functionally graded micro-plates on the basis of a re-modified couple stress theory. Results in Physics, 7, 3778–3787. doi: https://doi.org/10.1016/j.rinp.2017.09.026
  13. Fu, B., Wan, D. (2017). Numerical study of vibrations of a vertical tension riser excited at the top end. Journal of Ocean Engineering and Science, 2 (4), 268–278. doi: https://doi.org/10.1016/j.joes.2017.09.001
  14. Nazarenko, I. I., Dedov, O. P., Svidersky, A. T., Ruchinsky, N. N. (2017). Research of energy-saving vibration machines with account of the stress-strain state of technological environment. The IX International Conference HEAVY MACHINERY HM 2017. Zlatibor, 14–15.
  15. Maslov, O. H., Nesterenko, M. P., Molchanov, P. O. (2013). Analytical determination of resonance frequency vibrations active working organ the cassette form. Zbirnyk naukovykh prats Poltavskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu im. Yu. Kondratiuka. Ser.: Haluzeve mashynobuduvannia, budivnytstvo, 1 (36), 203–212.
  16. Maslov, A. G., Salenko, J. S., Maslova, N. A. (2011). Study of interaction of vibrating plate with concrete mixture. Visnyk KNU imeni Mykhaila Ostrohradskoho, 2 (67), 93–98.
  17. Nazarenko, I. I., Dedov, O. P., Svidersky, A. T. (2011). Design of New Structures of Vibro-Shocking Building Machines by Internal Characteristics of Oscillating System. The Seventh Triennial International Conference HEAVY MACHINERY HM 2011. Kraljevo, 1–4.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-11-13

Як цитувати

Nazarenko, I., Gaidaichuk, V., Dedov, O., & Diachenko, O. (2018). Визначення напружень і деформацій у формоутворюючій конструкції в умовах просторового навантаження. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(7 (96), 13–18. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.147195

Номер

Том 6 № 7 (96) (2018): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Ivan Nazarenko, Viktor Gaidaichuk, Oleg Dedov, Oleksandr Diachenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.