Academic literature on the topic 'Форма коливання'

Актуальність теми дослідження. Редуктори авіаційної техніки зазнають у польоті багаточастотне вібраційне навантаження в результаті численних взаємодій зубчастих коліс різних ступенів із різними швидкостями їх обертання. Зубчасті колеса в експлуатації редукторів, зокрема вертольотів, зазнають багатокомпонентне різночастотне навантаження при основній частоті від обертання колеса в декілька тисяч обертів за хвилину. Існуючі вібрації можуть породжувати коливання дисків зубчастих коліс, що призводить до виникнення багатоциклової втоми і швидкого вичерпання дисками їх довговічності. Постановка проблеми. Виявлення можливості збільшення ресурсів зубчастих передач, зокрема головного, проміжного і хвостового редукторів вертольотів Ми-8 та їх модифікацій. Аналіз останніх досліджень і публікацій. У розкиданих по різних публікаціях, у тому числі закритих, розрізнених відомостях про вібраційний стан зубчастих передач авіаційних редукторів не приділено належної уваги до комплексного розгляду різних типів коливань, що супроводжують їх експлуатацію, до питань зв’язку між коливальними процесами в редукторах і станом їхніх деталей. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Крутильні, параметричні та згинальні коливання, що невідворотно супроводжують експлуатацію зубчастих передач авіаційних, зокрема, вертольотних редукторів і шляхи підвищення їхньої вібраційної міцності. Мета статті. Розглянути коливальні процеси в зубчастих передачах авіаційних редукторів та шляхи їх подолання. Виклад основного матеріалу. Розглянуті крутильні, параметричні резонансні та згинальні коливання зубчастих передач редукторів, частоти власних коливань та їх форми, вплив коефіцієнтів перекриття, характеристики вібрацій редуктора та шляхи підвищення їх вібраційної міцності. Висновок відповідно до статті. Особливо небезпечні підвищені динамічні навантаження в зачепленні, зумовлені резонансними крутильними і параметричними коливаннями зубчастих приводів. Наявний позитивний досвід експлуатації циліндричних і конічних зубчастих коліс свідчить про перспективність застосування розглянутих методів підвищення вібраційної міцності зубчастих передач авіаційних редукторів.

Мета роботи: проаналізувати ефективність ультрасонографії і магнітно-резонансної томографії в діагностиці глибоких форм гострого парапроктиту та оцінити результати хірургічного лікування цих хворих. Матеріали і методи. Проаналізовано результати хірургічного лікування 285 хворих із різними формами гострого парапроктиту. Серед них – 184 (64,6 %) чоловіки, 101 (35,4 %) жінка. Вік хворих коливався від 19 до 77 років. Підшкірно-підслизова форма гострого парапроктиту діагностована у 173 (60,7 %) хворих і у 112 (39,3 %) – глибокі форми (ішіоректальні, пельвіоректальні та ретроректальні). Віддалені результати лікування у хворих на глибокі форми гострого парапроктиту проаналізовано в терміни від 3-х місяців до 2-х років за допомогою проктологічного обстеження, додаткових інструментальних методів діагностики, з врахуванням числа рецидивів, переходу процесу в хронічну форму (утворення параректальної нориці) і оцінки функціональних результатів, зокрема, недостатності анального сфінктера. Результати досліджень та їх обговорення. Проаналізовано результати застосування ультрасонографії та магнітно-резонансної томографії в діагностиці глибоких форм гострого парапроктиту у 57 хворих. Діагностичну цінність ультрасонографії проаналізовано у 42 (73,7 %) хворих. Ультрасонографію з використанням черезшкірного конвексного датчика проведено у 35 (83,3 %), ендоректального датчика – у 7 (16,7 %) хворих. Магнітно-резонансну томографію з контрастуванням прямої кишки проведено у 12 (10,7 %) хворих на глибокі форми гострого парапроктиту та у трьох хворих без контрастування прямої кишки, яким попередньо проведена ультрасонографія не дозволила встановити гнійне вогнище в параректальній клітковині. Віддалені результати лікування в строки до двох років вивчені в 65 хворих на глибокі форми гострого парапроктиту. Недостатність анального сфінктера II ступеня виявлено у трьох (2,7 %) хворих, III ступеня – у одного хворого. Рецидив захворювання виник у 7 (6,25 %) хворих, параректальна нориця утворилась у 8 (7,1 %) хворих.

Розглянуто задачу про вільні коливання в умовах плоскої осесиметричної деформації пружного багатошарового кільця, у якому довільним чином чергуються як однорідні шари, так і шари, модулі пружності та густини яких неперервно змінюються у радіальному напрямі. Запропонований алгоритм визначення власних частот і форм коливань ґрунтується на застосуванні функцій жорсткості, для побудови яких розроблено рекурентні співвідношення. Нормовані розв’язки рівнянь теорії пружності в області кільця з довільною неперервною неоднорідністю одержано як результати числового розв’язання двох задач Коші

Викладено результати розрахунку параметрів власних коливань артилерійського ствола на основі розрахункової моделі товстостінної оболонки змінної товщини. Авторами запропоновано методику, що дозволяє уточнити розрахункові значення частот і форм власних коливань ствола та визначити для нього найбільш раціональну форму щодо зниження розкиду фаз коливань у момент вильоту снаряда.

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.

В роботі, базуючись на отриманих раніше результатах модального аналізу вільних поперечних коливань горизонтально орієнтованої циліндричної оболонки, яка підсилена зсередини стрингерами, виконано оцінку впливу частот і форм власних коливань на напружено-деформований стан для великого числа мод. Для визначення значень напружень при виникненні власних поперечних коливань застосовували метод скінченних елементів. Скінченноелементну модель тонкостінного підсиленого циліндра створювали в декартовій системі координат. Початок координат розміщений у центрі торця циліндра, у площині YZ. Побудову циліндра виконували вздовж осі X. Для побудови скінченно-елементної моделі оболонки використовували чотиривузловий елемент SHELL181, що характеризується шістьма ступенями свободи в кожному із вузлів. При скінченно-елементному моделюванні стрингерів використали лінійний двовузловий просторовий балко-вий елемент BEAM 188 з шістьма ступенями свободи у кожному вузлі. Дані елементи придатні для лінійних, а також нелінійних задач з великими поворотами і (або) великими деформаціями. Геометричні параметри скінченоелементної моделі аналогічні І ступені ракети-носія, відповідно довжина циліндра – 6,3 м, діаметр – 1,8 м, товщина стінки – 0,0015 м. Для підсилення моделі використовували стрингери ПР109-4 і ПР109-12, які розташовували на внутрішній поверхні оболонки симетрично та з постійним кроком, відпо-відно до реальної конструкції. Оболонці та стрингерам надано фізико-механічні характеристики, прита-манні матеріалу Д16АТ, зокрема модуль Юнга E = 7.2´105 МПа; коефіцієнт Пуассона n = 0,3; ρ= 2,7.104 Н/м3. Досліджували характер зміни напружень при збільшенні частот власних коливань та визначали особливості розподілу. Визначали числові значення нормальних і дотичних напружень. Встановлено, що зі збільшенням частоти власних коливань відбувається зниження нормальних та дотичних напружень. Виявлено криволінійну характерність зміни напружень. Показано, що при другій формі коливань значення напружень внаслідок осесиметричності оболонки аналогічні першій формі. Обчислені значення дотичних напружень перевищують границю плинності матеріалу Д16АТ.

У роботі розвинуто теорію нелінійних дипольних плазмових коливань у металевій наночастинці сфероїдальної форми, які генеруються полем лазерної хвилі. Для випадку лазерного поля, орієнтованого вздовж осі обертання сфероїда, отримано наближені аналітичні вирази для дипольного моменту наночастинки (з точністю до кубічної складової).

Розроблені методи динамічної сертифікації будівельних конструкцій (БК). Методи включають: візуальне та вібродинамічне дослідження БК; рекомендації щодо ремонту та відновлення; подальша експлуатація БК. Визначення динамічних характеристик будівельних конструкцій для їх вільних коливань малої амплітуди, що порушуються впливом природних мікросейсмів, включає: реєстрацію коливань БК за допомогою високочутливих (у нашому випадку сейсмічних) датчиків; аналіз спектру Фур'є з метою виділення резонансних піків, що відповідають різним формам вільних коливань; отримання імпульсних реалізацій вибраних резонансних піків на кожній формі оптичних коливань конструкцій за допомогою інверсії Фур'є. Розглянуто приклад застосування сучасних нормативних вимог, щодо науково-технічного супроводу будівництва та моніторингу БК, для безпечного улаштування пальового фундаменту на зсувонебезпечній будівельній ділянці, в умовах ущільненої міської забудови в м. Києві, під час влаштування буронабивної палі Ø820 мм, згідно з планом пальового поля. Експериментально зареєстровані рівні віброприскорень на фундаментній стіні будівлі в вертикальному та горизонтальному напрямках не перевищують 0,015 м/с², що значно менше мінімально допустимих значень віброприскорень для фундаментів будівель з цегляними несучими стінами 0,15 м/с². При дослідженнях оцінювалась також наявність видимих ушкоджень в будівлі в доступних для цього місцях та їх можливий розвиток до і після влаштування палі. Стан гіпсового маяка на вертикальній тріщині в стіні будинку на 8-му поверсі, який був встановлений до початку будівельних робіт, після влаштування пальового фундаменту не змінився – він залишився неушкодженим.

Самостійний моніторинг рівня глюкози в крові протягом довгого періоду є одним із засобів моніторингу стану здоров'я. Дані представленого дослідження дозволяють корегувати лікування та спосіб життя людей, хворих на діабет. Тренди, мінливість та сезонність серій є базовими для запровадження таких рішень, для чого пропонується використовувати комбіновану обробку даних. Така обробка включає в себе сингулярно-спектральний аналіз (ССА) з використанням графіків Пуанкаре та дослідження статистичної автокореляційної функції (АКФ). Об'єкт дослідження — 67-річний чоловік з довгою історією хвороби на діабет другого типу (T2D). Тести проводились три рази на тиждень за схемою «Понеділок-Середа-П'ятниця». Загальний час виміру складає 176 тижнів, тому часова серія має довжину в N=528 семплів. У результаті автокореляційна функція спрогнозувала сезонність серії. Сума плавного тренду, найменші коливання та залишки (шуми) і є моделлю серії. Такий підхід є стандартним для ССА. Знайдено плавний тренд із зміною. Найменший період (плюс сезонність) близький до шести місяців. Аналіз графіку Пуанкаре показує випадкову природу короткострокової варіабельності серій, тоді як довгострокова має сезонність як основне джерело. Тренд має випуклу форму. Виявлено затримку між початком лікування інсуліном та точкою зміни. Ця затримка близька до періоду найменших коливань (близько шести місяців). Результати сингулярно-спектрального аналізу, графіків Пуанкаре та досліджень автокореляційної функції узгоджуються між собою.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – «прилади і методи контролю та визначення складу речовин». ‒ Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет» Міністерства освіти і науки України, Дніпро, 2019. ‒ Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» Міністерства освіти і науки України. Дисертація присвячена вирішенню науково-прикладної проблеми впідвищення достовірності контролю технологічних параметрів (густини, в’язкості, зусилля (тиску)) в умовах выбрації (технологічних апратах та обладнанні) за рахунок розроблення нових математичних моделей та методів визначення технологічних параметрів за амплітудно-частотними характеристиками коливального середовища апаратів, застосування нових багатопараметричних віброчастотних перетворювачів з універсальною характеристикою та змінним співвідношенням сигнал-шум, отриманих завдяки використанню автоколивальної системи зі стабільними характеристиками на першій гармоніці без застосування додаткових частотних фільтрів, розробки програмних засобів фільтрації зашумленої вимірювальної інформації з невідомими законами розподілу Проведено аналіз сучасних підходів до вимірювання технологічних параметрів (густини, в’язкості, зусилля (тиску) у виробничих умовах, що характеризуються підвищеною вібрацією, встановлені фактори, що вносять найсуттєвіший вплив на викривлення результатів вимірювання і створюють додаткові похибки, запропоновані методи компенсації впливу зазначених факторів. Існуючі методи неруйнівного контролю не задовольняють поставленим завданням, оскільки не дають можливості контролювати швидкоплинні технологічні процеси, а створення штучної коливальної системи не дає змогу контролювати амплітудно-частотні характеристики природної коливальної системи, що виникає в апараті. Вперше отримано математичні моделі статичних характеристик перетворення для розробленого віброчастотного методу вимірювання технологічних параметрів (густини, в’язкості, зусилля (тиску) в апаратах з природними коливальними системам для типу конструкції апаратів «труба», «циліндр» та для апаратів з барботажем та пульсацією середовища на основі гіпотез Сорокіна та Кірхгофа-Лява у виробничих умовах, що дозволяють визначати вказані параметри за амплітудно-частотними характеристиками природних коливальних систем у апаратах та зменшити динамічну похибку каналу вимірювання параметру більш ніж у 10 разів (0,012 %). Запропановано теоретичні основи проектування неметалевих трубчатих проточних резонаторів з широкою сферою застосування (вимірювання густини рідких і газоподібних середовищ, концентрації розчинів, температурного коефіцієнта, модуля пружності матеріалу) конструкція яких дозволяє підвищити точність вимірювання за рахунок регулювання активної частини резонатора з урахуванням жорсткості (піддатливості) типу кріплення і його розташування. Метод визначення частоти та форми коливань дозволяє 17% точніше визначати місця максимальних напружень між кріпленнями та одночасно зменшити вплив віброакустичний вплив трубопроводів на результат вимірювання амплитудно-частотних характеристик апарату. Після розроблення і виготовлення дослідних зразків багатофункціонального віброчастотного давача для вимірювання густини, в’язкості, зусилля (тиску) з циліндричним резонатором було проведено серію експериментів для визначення густини та зусилля з використанням двіброчастотного методу методу Результати експериментів показали покращені метрологічні характеристики ЗВТ та дієвість методу. Результати проведених теоретичних і експериментальних досліджень впроваджено у практику таких підприємств і організацій: ТОВ «Укртехавіа» (Павлоград, Україна), «ММС Інтернешнл Белград» (Белград, Республіка Сербія); ВАТ «РПК «АДМІРАЛ»» (Дніпро, Україна), навчальний процесс Українського державного хіміко-технологічного університету, Дніпровського державного аграрно-економічного університету.
Dissertation for the degree of Doctor of Sciences (Technology), Specialty 05.11.13 – «Instruments and Methods of Control and compounds` composition determination». ‒ State Higher Educational Institution «Ukrainian State Chemical Technology University» of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Dnipro, 2019. ‒ National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute» of the Ministry of Education and Science of Ukraine. The dissertation is devoted to solving the scientific and applied problem of increasing the reliability of the control of technological parameters (density, viscosity, force (pressure)) in a production environment through the development of new mathematical models and methods for determining technological parameters from the amplitude-frequency characteristics of the oscillatory environment of apparatuses, the use of new multiparameter vibration frequency converters with a universal characteristic and variable signal-to-noise ratio, as well as software development STV filtering noisy measurement information with unknown distribution laws. A vibrational frequency method has been developed for monitoring and measuring the density, viscosity, force (pressure) of gas-liquid media under industrial conditions using a measuring transducer with a tubular, cylindrical resonator, mathematical models of the amplitude-frequency characteristics of technological parameters in devices of various designs are obtained. Theoretical foundations have been developed for the design of non-metallic tubular flow resonators with a wide scope. A multifunctional vibration frequency converter has been developed for measuring density, viscosity, force (pressure) with a cylindrical resonator, which has a universal characteristic. Research work on the identification of distribution laws has been completed, an Kalman filtering algorithm has been developed for measuring information with increased noise, and the structure of a multidimensional control system for technological parameters with a system for diagnosing the shape of resonator vibrations; improved device for identifying the active state of the operator. Implementation of engineering developments of the thesis was carried out at the leading enterprises of the Dnieper and abroad.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю05.02.09 – динаміка та міцність мащин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертацію присвячено розробці методів розрахунку нелінійних нормальних форм механічних систем, що моделюють крутильні коливання силових передач двигунів внутрішнього згоряння. В роботі запропоновано ряд чисельних та чисельно-аналітичних методів, що дозволяють знаходити нелінійні нормальні форми кусково-лінійних систем, які моделюють окремі ланки силових передач. В роботі запропоновано модифікацію методу нелінійних нормальних форм Шоу-П'єра, яка дозволила значно підвищити швидкодію та точність методу. Розроблена методика форм Шоу-П’єра разом із модифікованим методом Раушера дозволила знаходити нелінійні нормальні форми Шоу-П'єра вимушених коливань кусково-лінійних систем. Розроблено чисельні методи пошуку нелінійних нормальних форм Каудерера-Розенберга вільних та вимушених коливань кусково-лінійних систем. Знайдено нелінійні нормальні форми Шоу-П'єра вільних коливань силової передачі дизельного двигуна 3ТД-4 та зроблено висновки щодо характеру коливань силової передачі в резонансних та нерезонансних областях.
The thesis in qualification for a scientific degree of Candidate of Technical Science in specialty 05.02.09 – dynamicsand strength of machines, National Technical University "Kharkiv Polytechnical Institute", Kharkiv, 2016. The thesis is devoted to development of approaches and methods for analysis of nonlinear normal modes of torsion vibrationsin power transmissions. In the work a variety of both numerical and semi numerical methods of calculating nonlinear normal modes in piecewise linear systems is introduced. Numerical methods for calculating the Kauderer-Rosenberg normal modes in piecewise linear systems can be used for analysis of small number-of-degrees systems with strong piecewise linear nonlinearity, both free and under harmonic excitation. Semi numerical methods for obtaining Shaw-Pierre nonlinear normal modes in piecewise linear systems are introduced. The basis Shaw-Pierre NNM technique is modified for better precision and speed. Developed modifications allowed analyzing a 15-degrees-of-freedom model of torsion vibrations in power transmission of a diesel. High efficiency and precision of the modified Shaw-Pierre NNMs technique allows its using for parametrical and structural synthesis of power transmissions.