Academic literature on the topic 'Поверхневі коливання'

У лінійній постановці отримано і досліджено частотне рівняння власних коливань пластини, яка горизонтально розділяє двошарову ідеальну рідину з вільною поверхнею в прямокутному каналі. Контури пластини можуть мати довільні закріплення. Спільні коливання пружної пластини і двошарової рідини з вільною поверхнею моделюються з допомогою системи інтегро-диференціальних рівнянь. Для затиснених контурів пластини отримано єдину форму частотного рівняння як для симетричних, так і несиметричних спільних коливань пластини і рідини. Розглянуто граничні випадки виродження пластини в мембрану та її відсутність. Показано, що при глибині верхньої рідини більшої ширини каналу впливом вільної поверхні на частотний спектр можна нехтувати. Уточнено умови стійкості спільних коливань пластини і рідини з вільною поверхнею для таких трьох випадків, як відсутність розтягувальних зусиль у пластині, виродження пластини в мембрану і випадок рідин з однаковою щільністю за умов дії на пластину стискальних зусиль. Показано, що в першому випадку наближені значення умов стійкості занижено для несиметричних частот у 1,050 разів, а для симетричних – у 1,075 разів. У випадку мембрани наближені значення занижено для несиметричних частот у 1,251 раз, а для симетричних – у 1,222 рази. У третьому випадку наближені значення занижено для несиметричних частот у 1,002 рази, а для симетричних – у 1,010 разів. Таким чином, для пластини наближені значення умов стійкості з достатньою для практики точністю збігаються з точними, а у разі мембрани для наближених обчислень слід ураховувати більше двох членів ряду. На підставі проведених досліджень і результатів попередніх робіт можна стверджувати, що наближені й точні умови стійкості спільних коливань пластини і двошарової рідини не залежать від наявності вільної поверхні, її відсутності і навіть від наявності пружної пластини на вільній поверхні верхньої рідини.

Важливою особливістю роботи теплообмінників з киплячою рідиною є можливість виникнення в каналах охолодження високочастотних пульсацій тиску (термоакустичні явища). В роботі аналізуються умови виникнення термоакустичних явищ в каналах системи охолодження теплонавантажених пристроїв. Стверджується, що у порівнянні з кипінням з насиченим потоком, кипіння з переохолодженням має більш високу ефективність теплопередачі і кращі характеристики тепловіддавання. Внаслідок високих теплових потоків на поверхні охолодження та при великих недогрівах ядра потоку рідини до температури насичення виникає поверхневе кипіння теплоносія. Визначено, що в таких умовах можливо виникнення високочастотних пульсацій акустичного тиску. Встановлено, що виникнення термоакустичних коливань здатне привести до утворення стоячої хвилі в каналі. Бульбашки киплячої рідини, які розподілені по поверхні труби, можна розглядати в якості гармонійних осциляторів. Представлено математичну модель, що описує генерацію термоакустичних коливань в каналі охолодження. Припущеннями математичної моделі є одномірний рух теплоносія і синусоїдальний закон зміни об’єму парових бульбашок. Вважається, що коливання з високою амплітудою виникають внаслідок резонансу, що спостерігається при збігу частоти вимушених коливань парових бульбашок з власною частотою коливань парорідинного стовпа або їх гармоніками. Розроблена методика розрахунку амплітуди термоакустичних коливань тиску в залежності від щільності теплового потоку. Проведення обчислювального експерименту показало, що без урахування дисипативних явищ визначити значення амплітуди коливань в резонансній області неможливо. Представлена методика пропонується до використання при проектуванні систем рідинного охолодження теплонавантажених приладів, для яких режими охолодження припускають істотний недогрів теплоносія до температури насичення та за умов виникнення поверхневого кипіння

Використовуючи теорію згинальних коливань кільцевих незамкну­тих стрижнів розроблено розрахункову схему для кількісного оціню­вання змушених коливань трахейних і бронхіальних хрящів у складі від­повідних повітроносних шляхів. Досліджено як коливання цих хрящів впливають на акустичні властивості трахеї і головних бронхів людини. Побудовано вдосконалену акустичну модель трахеї і головних бронхів людини, що дозволяє більш повно враховувати відповідні передавальні функції для вивчення закономірностей передачі звуку від основних пові­троносних шляхів людини до зовнішньої поверхні грудної клітки.

Підтримання стабільної температури продукту під час холодильного зберігання та транспортування є основним чинником, що впливає на його якість. Для захисту продукту від коливань температури запропоновано використання охолоджуваних ємностей – контейнерів, стінки яких мають високу теплову інерційність. Ці стінки є тепловим буфером на шляху теплового потоку між продуктом і повітрям холодильної камери, який забезпечує згладжування амплітуди його коливань. Для проектування таких контейнерів є необхідним виконання розрахунків з використанням теорії затухання температурних хвиль. Аналітичні методи цієї теорії добре розроблені для випадку плоских температурних хвиль в плоских стінках при гармонічних коливаннях температур. При цьому слід зазначити, що реальний характер коливань температури повітря в холодильних камерах істотно відрізняється від гармонічного. Для проведення теоретичних досліджень розроблена чисельна модель для розв'язання нестаціонарної нелінійної задачі теплообміну методом кінцевих різниць за явною квазілінійною схемою. Розроблена чисельна модель спочатку була використана для розрахунків загасання температурних хвиль при гармонічних коливаннях температур. Порівняння чисельних і аналітичних розрахунків показало хороші стійкість, збіжність та апроксимаційні властивості чисельної моделі, що робить можливим її подальший розвиток для розрахунків при негармонічних коливаннях температур. При чисельному моделюванні встановлено, що на результат загасання температурної хвилі має значний вплив інтенсивність променевого переносу тепла через повітряний прошарок між внутрішньою поверхнею стінки контейнера і поверхнею продукту. При зниженні інтенсивності променевого теплообміну загасання температурних коливань покращується. Виділення рослинними продуктами теплоти дихання не впливає на інтенсивність загасання температурних хвиль. Але при цьому додатково виникає градієнт між середньою температурою продукту і середньою температурою повітря холодильної камери, який необхідний як рушійна сила для можливості відведення тепла дихання від продукту до повітря камери

В роботі наведено результати досліджень динаміки одинарних та здвоєних колісних систем трактору у вертикальному напрямку в залежності від профілю опорної поверхні. Дослідження виконано для одинарних та здвоєних колісних систем тракторів серії ХТЗ-240.В роботі наголошено, що підвищення продуктивності та ефективності використання машиннотракторних агрегатів досягається за рахунок збільшення робочих швидкостей, ширини обробітку та раціонального використання сільськогосподарських машин, що входять до складу агрегатів.При цьому, як нерівність поверхні поля так і швидкість руху є джерелами додаткових коливань та вібрацій агрегату. Додаткові коливання складових елементів трактора призводять до збільшення переущільнення ґрунту. Для кращого розуміння цього процесу необхідно враховувати фізику реакції шин на нерівності поверхні поля, зокрема вплив еластичної частини колеса.Математична модель колеса, що включає коефіцієнт опору кочення, який залежить від тиску в шині і швидкості. Складено еквівалентну динамічну модель одинарних та здвоєних колісних систем, що рухається по опорній поверхні в MatLab\Simulink.Визначено, що мінімальний радіус одиночного колеса дорівнює 0,7599 м, а максимальний – 0,8605 м. Відповідно, розмах коливань радіусу одинарного колеса складає 0,1006 м. Радіус здвоєного колеса має мінімальне значення 0,75 м, максимальне – 0,820 м та розмах – 0,07 м. Розмах коливань радіусу здвоєних коліс нижче на 0,03 м ніж для одинарних коліс. Здвоєне колесо має нижчу амплітуду та розмах коливань швидкості центру мас у вертикальному напрямі ніж одинарне колесо. Здвоєне колесо має меншу деформацію у вертикальному напряму, тобто динамічний радіус залишається більш стабільним.Сформовано передатні функції залежності швидкості центра мас колеса у вертикальному напрямі від швидкості зміни висоти профілю опорної поверхні для одинарних та здвоєних колісних систем. Розраховано логарифмічно амплітудно-фазову частотну характеристики одинарних та здвоєних коліс у вертикальному напрямі.

Проведено аналіз динаміки рівня ґрунтових вод (РГВ) у межах водозбору лісоаграрного стаціонару ДП «Маріупольська лісова науково-дослідна станція» Волноваського району Донецької області на п’яти стаціонарних свердловинах за період із січня 2000 р. до серпня 2014 р. та з жовтня до грудня 2020 р. На вододілі ґрунтові води залягають найглибше та мають найменшу амплітуду коливання рівня, у балці – найближче до поверхні. Сезонні коливання рівня ґрунтових вод характеризуються поступово-прогресивним підняттям рівня з лютого до червня-серпня та його максимальним значенням у період активної вегетації деревно-чагарникової рослинності. Визначено циклічність у ритмі коливання РГВ та тенденції до його зниження. Виявлено тісний кореляційний зв’язок між РГВ та середньою за період місячною температурою повітря, зв’язок середньої сили – між РГВ та кількістю опадів у попередній рік. Зниження РГВ загострює прояви патологічного всихання лісів у регіоні. Ключові слова: амплітуда коливання рівня грунтових вод, метеорологічні чинники, водозбір, лісова гідрологія.

Розглядається вплив поздовжніх та поперечних коливань вільної поверхні рідини на курсову стійкість автомобіля, який оснащений цистерною валізного типу з рідким паливом. Із застосуванням методу парціальних осциляторів розроблено математичну модель збуреного руху автомобіля-паливозаправника з урахуванням коливань палива. Використання цієї моделі приводить до висновку про необхідність застосування спеціальних заходів для гасіння коливань вільної поверхні палива з метою підвищення курсової стійкості автомобіля в режимі термінового гальмування.

Метою роботи є дослідити вплив фільтруючих властивостей осадової товщі на сейсмічні коливання будівельних або експлуатаційних майданчиків, розміщених на території України. Проаналізовано вплив фізико-механічних властивостей осадової товщі на сейсмічний ефект на поверхні в межах території Ташлицької гідроакумулювальної електростанції (ГАЕС) при можливих сейсмічних впливах з різними максимальними піковими прискореннями, що з імовірністю 99% не будуть перевищені за найближчі 50 років. Перевірено твердження, згідно з яким, зменшення товщини осадового шару завжди покращує сейсмічні умови будівництва. Результати отримано шляхом моделювання реакції ґрунтової товщі на сейсмічні впливи з використанням програмного продукту ProShake. При моделюванні поведінка кожно-го шару сейсмогеологічної моделі ґрунтової товщізадавалася моделлю Кельвіна-Фойгта (в‘язкопружною). Кожний шар сейсмогеологічної моделі ґрунтової товщі характеризувався такими параметрами, як: товщина шару, густина, швидкості поздовжніх і поперечних хвиль, нелінійні залежності модуля зсуву і коефіцієнта поглинання від зсувної деформації. Використання при розрахунках залежностей модуля зсуву і коефіцієнта поглинання від зсувної деформації дозволяють врахувати нелінійну реакцію ґрунтової товщі на сейсмічні впливи. Показано, що зменшення товщини осадового шару під будівельним майданчиком не завжди зменшує значення параметрів сейсмічних впливів. Рентабельність з усунення верхнього пухкого осадового шару слід оцінювати у кожному конкретному випадку. Проектувальникам слід враховувати інформацію про фільтруючі властивості ґрунтової товщі під будівельним майданчиком, вибираючи параметрипроектованих споруд такими, що забезпечують їх максимальну стійкість при сейсмічних впливах. Зміна параметрів ґрунтових умов на будівельному майданчику може істотно вплинути на сейсмічний ефект на його поверхні. Отримані дані про фільтруючі властивості ґрунтової товщі на кожній із ділянок досліджуваної території, для якої визначаються кількісні характеристики сейсмічної небезпеки, дозволяють одночасно забезпечити стійкість проектованих об‘єктів та істотно зменшити вартість сейсмостійкого будівництва за рахунок уникнення резонансного підсилення осадовою товщею сейсмічних коливань на власних періодах проектованих споруд.

Відновлення зношених деталей сільськогосподарської ґрунтообробної техніки є технічно та еко-номічно обґрунтованим, тому що дає змогу суттєво скоротити час простою, а також підвищити якість ремонту та позитивно впливати на показники надійності цих машин. Метою цього дослі-дження є забезпечення підвищення довговічності оброблювальної поверхні деталей при вібраційній обробці. У статті показано вплив тертя на нерівномірність деформування в шарах деформованого матеріалу. Обґрунтовано доцільність проведення відновлення деталей ґрунтообробних машин більш ефективними технологіями, а саме пластичним деформуванням. Виконані дослідження процесу деформаційного зміцнення оброблювального матеріалу деталі сільськогосподарських ґрунтооброб-них машин, що працюють в умовах підвищеного абразивного зношування, на основі теорії дислокацій. Показано вплив дислокацій на утворення внутрішніх напружень та зміцнення поверхневого шару оброблюваної деталі. Встановлено, що тертя, яке відбувається під час відновлення, сприяє поверхневій деформації в шарі деформованого матеріалу деталі. Встановлено, що при здійсненні об-робкою тиском змінювання властивостей обробленого шару деталі залежить від ступеня деформа-ції. Визначено, що сила тертя, яка виникає при обробці відновлюваної деталі, залежить від її мате-ріалу. Наведена залежність з визначення сили контактного тертя між поверхнями інструменту для обробки та деталі, що обробляється. Запропоновано розрахунки з визначення дотичних напружень, що діють на контактних поверхнях тертя. Встановлена математична величина контактного тертя. Наведені значення коефіцієнта тертя при звичайному та вібраційному деформуванні відновлюваної деталі. Визначено, що найменше значення коефіцієнта тертя має місце при амплітуді коливань 0,5 мм. Також теоретичні дослідження свідчать, що при вібраційній обробці коефіцієнт тертя зни-жується у 2,5 раза. Зниження коефіцієнта тертя сприяє зміцненню поверхні деталі, що обробляється.

Актуальність теми дослідження. У сучасних умовах висуваються високі вимоги до довговічності і якості машин. Якість машини визначається, у тому числі і якістю поверхневого шару (ПШ) її деталей. Основний вплив на експлуатаційні властивості деталей (зносостійкість, втомну міцність, корозійну стійкість і ін.) виявляють показники якості ПШ, у тому числі макровідхилення, хвилястісь, шорсткість, фізико- механічні властивості. Максимальна інтенсивність зношування робочих поверхонь деталей спостерігається в процесі їх приробляння. ОТРе, раціональним є створення в процесі фінішної обробки деталей якості поверхні наближеної до якості, що утворюється в процесі приробляння. Метою даної роботи є розробка технологічного забезпечення якості ПШ робочих поверхонь деталей вузлів тертя машин на основі створення нового ресурсозберегаючого способу акустичного ОЗО у квазипружному середовищу, що дозволяє розширити можливості машинобудівельної галузі в напрямку збільшення терміну служби відповідальних деталей машин. Об'єктом дослідження є технологічний процес АОЗОКПШ, а предметом – структура АОЗОКПШ, закономірності формування якості ПШ деталей. Наукова ідея роботи полягає в розробці теоретичних основ нової вібраційної ОЗО деталей у квазипружних середовищах, що забезпечує якість ПШ, що сприяє до збільшення терміну служби деталей.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.04 «Шахтне та підземне будівництво». – ДВНЗ «Національ-ний гірничий університет», Дніпропетровськ, 2012.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.15.04 «Шахтное и подземное строительство». – ГВУЗ «Национальный горный университет», Днепропетровск, 2012.
Thesis for obtaining scientific degree of candidate of technical sciences by speciality 05.15.04 – «Mining and underground construction». – State Institution of Higher Education «National Mining University», Dnipropetrovs’k, 2012.
Дисертацію присвячено розв’язанню актуального науково-технічного завдання обґрунтування параметрів прогонових будов поверхні шахт з урахуванням переходу на полегшені огороджувальні конструкції на підставі закономірностей зміни динамічних характеристик. Результати комп’ютерного моделювання методом скінченних елементів та теоретичних розрахунків дозволили проаналізувати динамічні процеси у прогонових будовах галерей і встановити закономірності порушення їх міцності. Отримані експериментальним шляхом динамічні характеристики прогонових будов використано для оцінювання міцності, стійкості та витривалості динамічно навантажених конструкцій прогонових будов. Закономірності, отримані в результаті комп’ютерного моделювання динамічних процесів галерей, використано для розробки рекомендацій з визначення ширини резонансної зони та величини коефіцієнта динамічності прогонових будов у комплексі будівель і споруд поверхні шахт гірничодобувних підприємств Криворізького басейну за умови переходу на полегшені огороджувальні конструкції.
Диссертация посвящена решению актуальной научно-технической задачи обоснования параметров пролетных строений поверхности шахт с учетом перехода на облегченные ограждающие конструкции на основе закономерностей изменения динамических характеристик. В работе выполнен системный анализ современного состояния и основных тенденций развития проектирования пролетных строений на поверхности горнодобывающих предприятий. Для моделирования напряженно-деформированного состояния пролетных строений был использован вычислительный комплекс SCAD, широко используемый в практике инженерного анализа как в Украине, так и за рубежом. Проверка аналитических методов расчета методом конечных элементов в программе SCAD для ряда математических моделей показал, что принятые допущения, используемые в моделях в аналитическом методе, не оказывают значительного влияния на характер поведения и численные значения амплитудно-частотных характеристик. Результаты компьютерного моделирования методом конечных элементов и теоретических расчетов позволили проанализировать динамические процессы в пролетных строениях галерей и установить закономерности нарушения их прочности. Выполнены экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния пролетных строений в комплексе зданий и сооружений поверхности шахт горнодобывающих предприятий Криворожского бассейна. Полученные экспериментальным путем динамические характеристики пролетных строений использованы для оценки прочности, устойчивости и выносливости динамично нагруженных конструкций пролетных строений. Закономерности, полученные в результате компьютерного моделирования динамических процессов, использованы для разработки рекомендаций по определению ширины резонансной зоны и величины коэффициента динамичности пролетных строений в условиях перехода на облегченные ограждающие конструкции. На основании впервые установленных закономерностей изменения амплитудно-частотных характеристик пролетных строений от различного характера внешних нагрузок и геометрических параметров ограждающих конструкций решена актуальная научная задача установления закономерностей изменения жесткости и частот собственных колебаний галерей при условии перехода на облегченные ограждающие конструкции. Сопоставление теоретических и экспериментальных результатов производилось на основании сравнения частот колебаний, максимальных перемещений. Установленное удовлетворительное соответствие этих факторов является достаточным для вывода о достоверности математической модели. Внедрение эффективных ограждающих конструкций пролетных строений на основе использования разработанных рекомендаций по определению рациональной массы пролетного строения позволяет получить экономический эффект на одной транспортерной галереи 299 тыс. грн.
Thesis is devoted to the urgent scientific and technical problem explanation analysis of span structures on the mines surface characteristics with account of transition to eased cladding structures on the basis of dynamic characteristic principles. Computer simulations results by finite elements and theoretical calculation methods allowed analyzing the dynamic processes in span structures galleries and establishing principles of its strength defection. Experimentally obtained dynamic processes in span structures are used for strength, resistibility, endurance evaluation of dynamically loaded span structures. Obtained results based on the results of dynamic processes in galleries structures are used for recommendation formulation to determine the resonance zone width and dynamic index value of span structures under conditions of transition to eased cladding structures. Implementation of effective cladding structures of span structures allows reducing the cost of span structures reconstruction an average of 10…20 %.