Експериментальний та чисельний аналіз зсувних характеристик стільникових заповнювачів, отриманих адитивними технологіями

Автор(и)

  • І. І. Деревянко Державне підприємство «Конструкторське бюро «Південне» ім. М. К. Янгеля» (49008, Україна, м. Дніпро, вул. Криворізька, 3), Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), Україна https://orcid.org/0000-0002-1477-3173
  • Б. В. Успенський Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), Україна
  • К. В. Аврамов Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), Харківський національний університет радіоелектроніки (61166, Україна, м. Харків, пр. Науки, 14), Україна https://orcid.org/0000-0002-8740-693X
  • О. Ф. Саленко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (03056, Україна, м. Київ-56, пр. Перемоги, 37), Україна https://orcid.org/0000-0002-5685-6225
  • І. В. Біблік Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), Україна https://orcid.org/0000-0002-8650-1134

Анотація

Запропоновано підхід до експериментально-розрахункового дослідження зсувних характеристик стільникових заповнювачів, виготовлених за допомогою моделювання шляхом пошарового наплавлення (FDM). адитивною технологією FDM. В основі експериментального підходу лежить новий вид зразка для випробування стільникових заповнювачів на зсув. Цей зразок містить два стільникових заповнювача і три сталеві пластинки. Випробування на зсув проводяться в універсальній розривній машині TiraTest 2300. Стільникові заповнювачі виготовляються з матеріалів ULTEM 9085 і PLA за допомогою технології FDM, яка реалізується в 3D-системі Fortus 900. В результаті випробувань отримані характеристики зсуву стільникових заповнювачів через усереднення кривих деформування п'яти зразків. Як випливає з аналізу експериментальних результатів, спостерігається крихке руйнування стільникового заповнювача. Перед його руйнуванням величина деформації зсуву для зразків з матеріалу PLA становила 0,0134, а для зразків з матеріалу ULTEM – 0,0257. Експериментальний аналіз супроводжувався чисельним скінченно-елементним моделюванням експериментів на зсув з урахуванням деформації оснащення. При скінченно-елементному моделюванні експериментів для опису поведінки зразків необхідно враховувати вплив на вимірювання зсувних характеристик оснащення і деформування кожної комірки стільникових заповнювачів. Враховувалося деформування трьох пластин; пружні властивості клейового з’єднання не враховувалися. Комп'ютерна модель деформування стільників з оснащенням була побудована в ANSYS Design Modeler. При скінченно-елементному моделюванні розглядалася тільки пружна поведінка стільникових заповнювачів.

Біографії авторів

І. І. Деревянко, Державне підприємство «Конструкторське бюро «Південне» ім. М. К. Янгеля» (49008, Україна, м. Дніпро, вул. Криворізька, 3), Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10)

Кандидат технічних наук

Б. В. Успенський, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10)

Кандидат технічних наук

К. В. Аврамов, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), Харківський національний університет радіоелектроніки (61166, Україна, м. Харків, пр. Науки, 14)

Доктор технічних наук

О. Ф. Саленко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (03056, Україна, м. Київ-56, пр. Перемоги, 37)

Доктор технічних наук

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-01-12

Номер

Том 24 № 4 (2021)

Розділ

Динаміка і міцність машин

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 И. И. Деревянко, Б. В. Успенский, К. В. Аврамов, А. Ф. Саленко, И. В. Библик

Creative Commons License

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

Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи і передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензійного договору (угоди).
  • Автори мають право самостійно укладати додаткові договори (угоди) з неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати в складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установи або на персональних веб-сайтах) рукопису роботи як до подачі цього рукопису в редакцію, так і під час її редакційної обробки, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії і позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).