Дисертації з теми "Міцність конструкційна"

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.02.09 – динаміка і міцність машин. – Сумський державний університет, Суми 2010. На основі дискретно-структурної теорії анізотропних пластин і оболонок розроблена методика розв’язання геометрично нелінійних контактних задач при розрахунку на міцність багатошарових анізотропних пластин і оболонок з урахуванням як ідеального, так і неідеального контакту між шарами. Отримано розв’язок широкого класу контактних задач, виявлені основні закономірності зміни напруженого стану і контактного тиску в зоні локальних ділянок непроклею або розшарувань. Вивчений вплив структурної неоднорідності шаруватого матеріалу на макрорівні із застосуванням алгоритму поетапного навантаження і застосування того або іншого варіанта запропонованих розрахункових моделей багатошарової конструкції. Перехід від одного варіанта розрахункової моделі до іншого визначається умовами міцності композиту в точках поверхні сполучення найбільш навантажених шарів конструкції. З метою оцінки достовірності основних положень і результатів роботи проведені експериментальні дослідження і отримано числові розв’язки тестових задач. На основі методу переміщень розроблена методика розрахунку конструкційної міцності і несучої здатності оболонок обертання складної форми з шаруватою структурою матеріалу. Вивчені конструкційна міцність і несуча здатність комбінованого балона високого тиску, що складається із склопластикової несучої оболонки, захищеної з зовнішнього боку металевою оболонкою. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3775
Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.02.09 – динамика и прочность машин. – Сумский государственный университет, Сумы 2010. На основе дискретно-структурной теории анизотропных пластин и оболочек разработана методика решения геометрически нелинейных контактных задач при расчёте на прочность многослойных анизотропных пластин и оболочек с учетом как идеального, так и неидеального контакта между слоями. Получено решение широкого класса контактных задач, выявлены основные закономерности изменения напряженного состояния и контактного давления в зоне локальных участков непроклеиваний или расслоений. Изучено влияние структурной неоднородности слоистого материала на макроуровне с применением алгоритма поэтапного нагружения и применения того или иного варианта предлагаемых расчетных моделей многослойной конструкции. Переход от одного варианта расчетной модели к другому определяется условиями прочности композита в точках поверхности сопряжения наиболее нагруженных слоев конструкции. С целью оценки достоверности основных положений и результатов работы проведены экспериментальные исследования и получено численное решение тестовых задач. На основе метода перемещений разработана методика расчета конструкционной прочности и несущей способности оболочек вращения сложной формы со слоистой структурой материала. Изучены конструкционная прочность и несущая способность комбинированного баллона высокого давления, состоящего из несущей стеклопластиковой оболочки, защищенной с внешней стороны металлической оболочкой. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3775
Thesis for a Candidate degree in Technical Science in speciality 05.02.09 - dynamics and strength of machines. – Sumy State University, Sumy, 2010. Based on discrete-structural theory of anisotropic plates and shells, methodology of geometrically nonlinear contact problem solving is developed. This problem appears during a strength design of multi-layered anisotropic plates and shells with a glance to both ideal and nonideal contact between layers. Solutions of wide class of contact problems are found. The basic mechanism of deflected mode and contact pressure changes in the area of starved spots and delaminations is revealed. The influence of structure inhomogeneity of multilayer material is studied at the macrolevel with the use of algorithm of stage-by-stage loading and choosing of one or another variant of the offered multilayered structure calculation models. An adoption of one calculation model to another one is determined by the terms of composites strength in the junction surface points of the most loaded layers of the construction. Experimental researches are led and numerical solving of the test problems is got for conceptual issues and efforts authenticity estimation. The methodology of structural strength and load-carrying ability calculation of difficult form layered rotation shells based on deflection method is offered. Structural strength and load-carrying ability of the hybrid high-pressure balloon are studied. This combined high-pressure cylinder consists of load-bearing glass-fibre plastic shell and external protective metal shell. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3775

У дисертаційній роботі вирішений ряд важливих науково-технічних завдань, які включають в себе обґрунтування моделей і методик розрахунку напружено-деформованого та термопружного стану багатошарових оболонок обертання з міжшаровими дефектами структури. Розроблені алгоритми, програми, методики досліджень та отримані на їх основі теоретикоекспериментальні результати показали наявність нових особливостей деформованого стану розглянутих конструкцій. Побудовано замкнену систему диференціальних рівнянь та відповідні крайові умови незв'язаної стаціонарної задачі термопружного деформування багатошарової композитної оболонки, що дозволяють врахувати деформації поперечного зсуву і трансверсального обтиснення, забезпечити умови механічного і теплового сполучення шарів і умови термомеханічного навантаження на лицьових поверхнях такої оболонки. На основі класичної теорії пружності анізотропного тіла розроблений чисельно-аналітичний підхід розв’язання термопружних незв’язаних крайових задач для циліндричних товстостінних оболонок за умови як ідеального, так і неідеального контакту суміжних шарів по сполученим поверхням. Встановлено вплив температурних навантажень на напружено-деформований стан ущільнення робочого колеса, виготовленого із композиційних матеріалів.
В диссертационной работе решен ряд важных научно-технических задач, которые включают в себя обоснование моделей и методик расчета напряженно-деформированного и термоупругого состояния многослойных оболочек вращения с межслойными дефектами структуры. Разработанные алгоритмы, программы, методики исследований и полученные на их основе теоретико-экспериментальные результаты показали наличие новых особенностей деформированного состояния рассматриваемых конструкций. Построено замкнутую систему дифференциальных уравнений и соответствующие краевые условия несвязанной стационарной задачи термоупругого деформирования многослойной композитной оболочки, позволяющие учесть деформации поперечного сдвига и трансверсального обжатия, обеспечить условия механического и теплового сопряжения слоев и условия термомеханической нагрузки на лицевых поверхностях такой оболочки. На основе классической теории упругости анизотропного тела разработан численно-аналитический подход решения термоупругих несвязанных краевых задач для цилиндрических толстостенных оболочек при условии как идеального, так и неидеального контакта соседних слоев по сопряженным поверхностям. Установлено влияние температурных нагрузок на напряженно-деформированное состояние уплотнения рабочего колеса, изготовленного из композиционных материалов. Решена задача прочности и получена величина граничного внутреннего давления комбинированных газовых баллонов высокого давления. Исследовано напряженно-деформированное состояние стеклопластиковых труб в зоне фланцевых соединений в зависимости от жесткости фланцев.
The thesis presents number of important scientific and technical problems, which include study models and methods of calculating the stress-strain and the thermoelastic state multilayer shells with interlayer structural defects. The algorithms, programs, research methodology, theoretical and experimental results showed the presence of new features deformed state considered structures. We construct a closed system of differential equations and appropriate boundary conditions unrelated stationary problem thermostatic deformation of the multilayer composite shell that allow for deformations of transverse shear and transversal compression, ensure conditions of mechanical and thermal connection layers and thermomechanical loading conditions on the front surface of this shell. Based on the classical theory of elasticity of an anisotropic body developed numerical-analytical approach solving of thermoelastic unrelated boundary problems for thick-walled cylindrical shells provided ideal and non-ideal contact of adjacent layers on surfaces mated. The influence of temperature loads on the stress-strain state seal rotor made from composite materials was found.

У дисертаційній роботі вирішений ряд важливих науково-технічних завдань, які включають в себе обґрунтування моделей і методик розрахунку напружено-деформованого та термопружного стану багатошарових оболонок обертання з міжшаровими дефектами структури. Розроблено та апробовано методику визначення інтегральних термопружних характеристик композитів шаруватої структури, запропоновано алгоритм визначення коефіцієнтів теплового лінійного розширення та теплопровідності багатошарового анізотропного матеріалу. Визначений термопружний деформований стан багатошарових оболонок обертання. Розв’язано задачу конструкційної міцності і створено методику визначення граничного внутрішнього тиску багатошарових циліндричних оболонок, досліджено напружений стан склопластикових труб в зоні фланцевих, бандажних та муфтових з’єднань. За допомогою модифікованого поліноміального критерію міцності отри-мані значення величин граничного тиску, при якому відбувається руйнування склопластикової труби в точках контакту її поверхні з металевими фланцями.
В диссертационной работе решен ряд важных научно-технических заданий, которые включают в себя обоснования моделей и методик расчета напряженно-деформированного и термоупругого состояния многослойных оболочек вращения с межслойными дефектами структуры. Разработана и апробирована методика определения интегральных термо-упругих характеристик композитов слоистой структуры, предложен алгоритм определения коэффициентов теплового линейного расширения и теплопро-водности многослойного анизотропного материала. Определено термоупругое деформированное состояние многослойных оболочек вращения. Решена задача конструкционной прочности и создана методика определения предельного внутреннего давления многослойных цилиндрических оболочек, изучено напряженное состояние стеклопластиковых труб в зоне фланцевых, бандажных и муфтовых соединений. При помощи модифицированного полиноминального критерия прочности получены значения предельного давления, при котором произойдет разрушение стеклопластиковой трубы в точках контакта ее поверхности с металлическими фланцами.
A number of important scientific and technical tasks has been solved in this dissertation, including the justification of the models and methods of calculation of the stressed and strained state as well as the thermoelastic state of layered rota-tion shells with interlaminar structure defects. The method of the integral thermoelastic characteristics of layered structure composite determination has been developed and tested; the algorithm of the thermal linear extention and thermal conductivity of layered anisotropic material coefficient definition was suggested. The thermoelastic strained state of multilayer rotation shells has been determined. The problem of the structural strength has been solved and the technique of determining the maximum internal pressure of multi-layered cylindrical shells has been invented; the stress state of the GRP pipes in flange, bandage and socket joint areas has been studied.Using the modified polynomial strength criterion, the critical pressure values, at which the rupture occurs at the points of GRP pipes surface contact with metal flanges, have been calculated.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2016. Дисертація присвячена розробці підходів, методів і моделей для дослідження конструкційної міцності складених тонкостінних машинобудівних конструкцій з болтовим з'єднанням елементів. У роботі розв'язана задача аналізу напружено-деформованого стану складених тонкостінних машинобудівних конструкцій з болтовим з'єднанням елементів, а також його реалізація і визначення закономірностей розподілу прогинів, зміщень і поздовжніх зусиль. Також в даній постановці ураховувались наступні важливі чинники: зазор у болтовому з'єднанні, сили тертя між контактуючими поверхнями, попереднє затягуванням болтових з'єднань, наявністю полімерних матеріалів, а також урахування гофрованої форми застосованих панелей. На основі математичних моделей напружено-деформованого стану оболонкових, стрижневих та пластинчатих конструкцій, в роботі розроблена математична модель, яка ураховує вплив поздовжніх сил і геометричної нелінійності в цілому на НДС складених тонкостінних конструкцій. Отримані результати розв'язання низки прикладних задач. Установленні закономірності зміни напружено-деформованого стану тонкостінних машинобудівних конструкцій при варіюванні проектно-технологічних параметрів.
Thesis for the degree of Candidate of technical Sciences in specialty 05.02.09 – dynamics and strength of machines. National technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2016. The thesis is devoted to the development of approaches, methods and models to study structural strength of composite thin-walled engineering structures with bolted elements. This work is solves the problem of analysis of the stress-strain state of composite thin-walled engineering structures with bolted elements, as well as its implementation and determination of the distribution of deflections, displacements and longitudinal efforts. Also in this formulation the following important factors were taken into account: the gap in bolted joints, friction force between the contacting surfaces, the pre-tightening of bolted connections, the presence of polymeric materials, as well as consideration of the corrugated shape of panels used. On the basis of mathematical models of the stress-strain state of the shell, the rod and plate structures, a mathematical model that takes into consideration the influence of axial forces and geometric nonlinearity in general on stress-strain state of composed thin-walled structures was elaborated in this thesis. The results of solving some applied problems were obtained. The regularities of changes of stress-strain state of thin-walled engineering structures at variation of design and process parameters were defined.

Розглянуто вплив таких факторів як режими зварювання, послідовність виконання зварних швів, форма та розміри накладок та їх відносне розташування на статичну та втомну міцність підсиленої ділянки рами.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018 р. Дисертацію присвячено створенню нових методів опису та моделювання анізотропної в'язкопружності композиційних елементів конструкцій і машин. На підставі аналізу актуальних методик встановлено, що на даний момент не існує комплексного підходу до встановлення параметрів анізотропної в'язкопружності полімерних армованих композиційних матеріалів, а також моделювання їхньої механічної поведінки. З метою визначення властивостей в'язкопружного композиту був розроблений чисельний метод гомогенізації ядер ортотропної в'язкопружності ортогонально армованого композиційного матеріалу. Спланований та реалізований експеримент зі знаходження параметрів анізотропної в'язкопружності склотекстоліту кількісно та якісно підтвердив результати чисельних розрахунків, що продемонструвало необхідність врахування в'язкопружних властивостей із загальним ступенем анізотропії при моделюванні механіки елементів конструкцій і машин, виконаних із полімерних армованих композиційних матеріалів. Запропонований в роботі метод накладених сіток надав до цього моменту відсутні можливості моделювання будь якого ступеня анізотропії в'язкопружних властивостей в програмних комплексах скінченно-елементного. Цей метод в роботі був застосований до моделювання контакту ділянки пружного трубопроводу із ортотропним в'язкопружним ремонтним бандажем за допомогою тривимірної в'язкопружної скінченно-елементної моделі, що в порівнянні із розробленими аналітичною та чисельно-аналітичною моделями плоского вісесиметричного напружено-деформованого стану такої конструкції показало його адекватність та високу точність.
Thesis for granting the Degree of Candidate of Technical sciences in speciality 05.02.09 – Dynamics and Strength of Machines. – National Technical University "Kharkiv Politechnical Institute", 2018. The thesis is dedicated to a creation of new methods for describing and modeling the anisotropic viscoelasticity of composite structural elements. Basing on an analysis of actual methods it is established that at the moment there is no a complex approach for determining anisotropic viscoelastic parameters of polymer reinforced composite materials and modeling their mechanical behavior. With a purpose of finding the quantitative and qualitative properties of a viscoelastic composite, a numerical method for homogenizing orthotropic viscoelastic kernels of orthogonally reinforced composite material, that are dependent on a fiber volume fraction, time and temperature, was developed. The time dependencies of these kernels were approximated by Prony series, whereas the temperature ones were approximated by Williams-Landel-Ferry shift function. This approach allowed to indicate that the viscoelasticity of fiber reinforced polymeric composite materials is of orthotropic nature for an orthogonal reinforcement scheme, that the relaxation curves of viscoelastic parameters are not similar to each other, which contradicts the classical engineering viscoelastic models, and that the temperature dependency of these properties coincide with the ones of the composite polymeric matrix. The planned and realized experiment on finding the parameters of anisotropic viscoelasticity of a fiber-glass with a woven reinforcement scheme has confirmed the results of numerical calculations, which demonstrated the need to take into account viscoelastic properties with a general degree of anisotropy when modeling the mechanics of structural elements and machines made of fiber reinforced polymeric composite materials. The experiment rig was improved during the research in order to satisfy the requirements for carrying out tests on plane polymeric composite samples. The method of super-imposed meshes proposed in the work provided the possibilities of modeling any degree of anisotropy of viscoelastic properties in commercial finite-element codes without a necessity to create additional material user subroutines using only the standard tools of these codes. The convergence of the method was also proved in the work. This method was applied to modeling a contact behavior of an elastic pipeline section with an orthotropic viscoelastic repair bandage using a three-dimensional viscoelastic finite element model that in comparison with the developed analytical and numerical-analytical models of a plane axisymmetric stress-strain state of such a design showed its adequacy and accuracy. In addition, proposed analytical and numerical-analytical methods allowed to take into account mounting features of repair band-age assembled on unloaded or loaded pipeline with or without tension, that enabled to indicate a relaxation of contact stresses for different repair regimes.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018 р. Дисертацію присвячено створенню нових методів опису та моделювання анізотропної в'язкопружності композиційних елементів конструкцій і машин. На підставі аналізу актуальних методик встановлено, що на даний момент не існує комплексного підходу до встановлення параметрів анізотропної в'язкопружності полімерних армованих композиційних матеріалів, а також моделювання їхньої механічної поведінки. З метою визначення властивостей в'язкопружного композиту був розроблений чисельний метод гомогенізації ядер ортотропної в'язкопружності ортогонально армованого композиційного матеріалу. Спланований та реалізований експеримент зі знаходження параметрів анізотропної в'язкопружності склотекстоліту кількісно та якісно підтвердив результати чисельних розрахунків, що продемонструвало необхідність врахування в'язкопружних властивостей із загальним ступенем анізотропії при моделюванні механіки елементів конструкцій і машин, виконаних із полімерних армованих композиційних матеріалів. Запропонований в роботі метод накладених сіток надав до цього моменту відсутні можливості моделювання будь якого ступеня анізотропії в'язкопружних властивостей в програмних комплексах скінченно-елементного. Цей метод в роботі був застосований до моделювання контакту ділянки пружного трубопроводу із ортотропним в'язкопружним ремонтним бандажем за допомогою тривимірної в'язкопружної скінченно-елементної моделі, що в порівнянні із розробленими аналітичною та чисельно-аналітичною моделями плоского вісесиметричного напружено-деформованого стану такої конструкції показало його адекватність та високу точність.
Thesis for granting the Degree of Candidate of Technical sciences in speciality 05.02.09 – Dynamics and Strength of Machines. – National Technical University "Kharkiv Politechnical Institute", 2018. The thesis is dedicated to a creation of new methods for describing and modeling the anisotropic viscoelasticity of composite structural elements. Basing on an analysis of actual methods it is established that at the moment there is no a complex approach for determining anisotropic viscoelastic parameters of polymer reinforced composite materials and modeling their mechanical behavior. With a purpose of finding the quantitative and qualitative properties of a viscoelastic composite, a numerical method for homogenizing orthotropic viscoelastic kernels of orthogonally reinforced composite material, that are dependent on a fiber volume fraction, time and temperature, was developed. The time dependencies of these kernels were approximated by Prony series, whereas the temperature ones were approximated by Williams-Landel-Ferry shift function. This approach allowed to indicate that the viscoelasticity of fiber reinforced polymeric composite materials is of orthotropic nature for an orthogonal reinforcement scheme, that the relaxation curves of viscoelastic parameters are not similar to each other, which contradicts the classical engineering viscoelastic models, and that the temperature dependency of these properties coincide with the ones of the composite polymeric matrix. The planned and realized experiment on finding the parameters of anisotropic viscoelasticity of a fiber-glass with a woven reinforcement scheme has confirmed the results of numerical calculations, which demonstrated the need to take into account viscoelastic properties with a general degree of anisotropy when modeling the mechanics of structural elements and machines made of fiber reinforced polymeric composite materials. The experiment rig was improved during the research in order to satisfy the requirements for carrying out tests on plane polymeric composite samples. The method of super-imposed meshes proposed in the work provided the possibilities of modeling any degree of anisotropy of viscoelastic properties in commercial finite-element codes without a necessity to create additional material user subroutines using only the standard tools of these codes. The convergence of the method was also proved in the work. This method was applied to modeling a contact behavior of an elastic pipeline section with an orthotropic viscoelastic repair bandage using a three-dimensional viscoelastic finite element model that in comparison with the developed analytical and numerical-analytical models of a plane axisymmetric stress-strain state of such a design showed its adequacy and accuracy. In addition, proposed analytical and numerical-analytical methods allowed to take into account mounting features of repair band-age assembled on unloaded or loaded pipeline with or without tension, that enabled to indicate a relaxation of contact stresses for different repair regimes.

Роботу виконано на кафедрі будівельної механіки Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України Захист відбудеться 22лютого 2017 р. о 10.00 годині на засіданні екзаменаційної комісії№7 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою:46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, навчальний корпус №2, ауд. 35
Уточнено оптимальну кількість введення пластифікатору від маси цементу. Отримано результати експерементальних досліджень, проведено порівняння отриманих результатів проведено порівняльні характеристики трьох марок пластифікаторів і виявлено, що найкращу міцність на стиск було отримано при використанні Поліпласт СП-1, проте кращу легкоукладність бетону було отримано при використанні Dynamon SR-2, хоча він на 30% дорожчий ніж Поліпласт СП-1, а Mapefluid N200 показав найгіршу міцність на стиск, тому було вирішено, що найоптимальнішим варіатом буде Dynamon SR-2. Виконано техніко-економічне порівняння трьох варіантів пластифікаторів. Перевагу буде мати Dynamon SR-2.
Specifies the optimal number of input softener by weight of cement. The results of experimental studies, a comparison of the results conducted comparative characteristics of three brands of plasticizers and found that the best compressive strength was obtained when using Polyplast SP-1, but better lehkoukladnist concrete were obtained using Dynamon SR-2, although it is 30% more expensive than Polyplast SP-1, and Mapefluid N200 showed the worst compressive strength, so it was decided that the most optimal specifying an option will Dynamon SR-2. Completed a feasibility comparison of the three options plasticizers. Preference will be Dynamon SR-2.

Дисертаційна робота присвячена створенню нових методик і технічних засобів неруйнівного контролю і діагностики технічного стану деталей і конструкцій методом акустичної емісії. Для визначенням координат дефектів при діагностуванні технічних об’єктів різноманітної форми теоретично розв’язані задачі лінійної, площинної і просторової локації джерел акустичної емісії і для їх реалізації створено засіб на ,базі, трьох модифікованих приладів АФ-15 і комп’ютеру. В роботі розроблено методику неруйнівного діагностування технічного стану зварних з’єднань чавуну СЧ-4 в процесі тверднення розплаву. Шляхом занурення контрольованого об’єкту і ПЕП в акустопрозоре однорідне середовище вперше значно точніше вирішено задачу визначення координат дефектів у конструкціях зі складною неоднорідною поверхнею. Знайдено кореляційні залежності між характеристиками міцності деяких деталей машин та енергією сигналів АЕ, накопиченою упродовж безпечного навантаження. Розроблені методики і засоби були застосовані для діагностування технічного стану важелів автонавантажника, повітрозбірника і кулеподібних ємностей для зберігання і транспортування природного газу.
Диссертационная работа посвящена созданию новых методик и технических средств неразрушающего контроля и диагностики технического состояния деталей и конструкций методом акустической эмиссии. Для диагностирования технических объектов, схематизированных брусами, оболочками и массивами, теоретически решены задачи линейной, плоскостной и пространственной локации источников акустической эмиссии.
Dissertation is devoted to creation of new methods and technologies for nondestructive technical testing and diagnostics of details and structures by acoustic emission method. Methods for linear, planar and space location of acoustic emission sources and system, which consists from three modified instruments AF-15 and computer in one measuring train, are created to locate defects in objects of various shape during technical diagnostics. In dissertation method for nondestructive technical diagnostics of weld joints of cast iron SH-4 while smelt hardening is worked out. Method for high precision location of structures having heterogeneous surface is developed through dipping controlled object into acoustic transparent homogeneous medium. Correlation between strength characteristics and energy of acoustic emission accumulated during nondestructive testing is found. Developed methods and instruments have been implemented for technical diagnostics of levers of loader, cylindrical air-tank, spherical high-pressure tanks set on the gas-refuelling car.

Створено та науково обгрунтовано ефективність розширеної інженерної методики дослідження деформації і руйнування матеріалу морських трубопроводів при статичному та низькочастотному навантаженні з урахуванням впливів структури, масштабного фактору, концентрації напружень, частоти навантаження, асиметрії циклу напружень, агресивності середовища, а також комбінації цих впливів. Розроблено автоматизовану випробовувальну систему з ЕОМ та оригінальне програмне забезпечення для комплексних досліджень в кінетиці деформації, руйнування, електродного потенціалу матеріалу трубопроводу в робочих (технологічних) середовищах, а також сканованих поверхонь зламів, забезпечуючи імітацію умов навантаження елемента трубопроводу. Введено комплексне поняття про малоциклову та багатоциклову низькочастотну втому і корозійну втому морських трубопроводів, спираючись на ґрунтовний аналіз умов їх експлуатації та деформаційно-кінетичне трактування процесу. Побудовано повні криві низькочастотної втоми для сталі трубопроводу з різною структурою та зварного з’єднання. Вперше, в області низькочастотної (0,8 Гц) малоциклової втоми та корозійної втоми, виявлено аномальну деформаційну поведінку текстурованої сталі 20 та зварного з’єднання, яка проявляється у виникненні деформаційних піків. З метою подальшого розвитку теорії низькочастотної корозійної втоми, вперше кінетичні криві деформації та електродного потенціалу представлено в об’єднаному вигляді, а їх аналіз виконується комплексно з графічною інтерпретацією макробудови поверхні руйнування. Запропоновано способи прискореної оцінки корозійної витривалості основного металу та зварного з’єднання труб за прогнозованими ділянками кривих низькочастотної корозійної втоми, побудованими з використанням однієї або двох експериментальних точок. Вперше введено поняття про кінетичний цикл росту втомної (корозійно-втомної) тріщини. Показано, що тривалість кінетичного циклу є важливою характеристикою низькочастотної втоми, чутливою до величини σа та впливу середовища, Запропоновано методику визначення деформаційних областей низькочастотної втоми морських трубопроводів, а саме спонтанної, прогнозованої та безпечної деформації, і показано її ефективність у випадку, коли характеристики граничних станів є малочутливими до зміни структури трубної сталі.
Создана автоматизированная испытательная система с ЭВМ для комплексных исследований в кинетике деформации, разрушения, ЭП материала трубопровода при статическом и низкочастотном нагружении в рабочих (технологических) средах, используя разработанные конструкции образцов-моделей, изготовленных из стенки трубы. Предложены и определены в статике нестандартные характеристики упругости, пластичности, деформационного упрочнения, ползучести для объяснения поведения стали в конструкции трубопровода и уточнения расчетов. Построены полные кривые низкочастотной усталости для стали трубопровода с разной структурой и сварного соединения по результатам испытаний образцов-моделей с конструктивными концентраторами и без. Показана возможность оценки влияния среды на величину разрушающих циклических напряжений по площади долома образца-модели. В условиях низкочастотного нагружения подтверждена локализация коррозионных процессов в зоне сварного соединения около границы раздела фаз „основной металл - сварной шов”.
It is created automated test system with computer for complex studies of the deformation. fracture, electrode potential of pipeline steel under static and low frequency loading in technological environments. Full curves of low frequency fatigue and corrosion fatigue of texturated and not texturated steel and welded join of pipes was presented. The complex concepts of low cycle and high cycle low frequency fatigue and corrosion fatigue of sea pipelines was offered. For the first time, in the field of low frequency (0,8 Hz) fatigue and corrosion fatigue, is revealed anomalous deformation behaviour texturated steel 20 and welded join, which reveals itself in deformation peaks. For the first time kinetic curves of deformation and electrode potential are presented in united type for the reason deepened their analysis, which is executed in complex with graphic interpretation of fracture surfaces macrostructure.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.02.09 "Динаміка та міцність машин" (13 – Механічна інженерія). – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2019. Потреби сучасної промисловості, транспорту і сфери послуг у інноваційних виробах із підвищеними техніко-економічними характеристиками останнім часом різко зростають. При цьому велику частку серед такої продукції займають тонкостінні машинобудівні конструкції, у яких раціонально поєднуються масові і характеристики міцності. У той же час на багато виробів (літаки, судна, рухомий склад залізниць, крани, перевантажувачі, ємності високого тиску, апарати хімічної промисловості, устаткування агропромислового комплексу) поширюються суворі офіційні правила і норми, спрямовані, у першу чергу, на забезпечення безпеки експлуатації. Відповідно, при проектних дослідженнях використовуються усталені методики розрахунку, а також традиційні технічні рішення. Незважаючи на тиск сталої практики, що схиляється до створення виробів у вигляді «клонів» давно створених аналогів, діє також протилежна тенденція. Вона породжується загальним прагненням до прогресу, навіть у консервативних областях діяльності, а також економічними міркуваннями. Більш того, багато споживачів інноваційних виробів установлюють свої додаткові вимоги до продукції, що спрямовані на продовження терміну служби конструкцій, підвищення їхньої продуктивності, інтенсивності експлуатаційних режимів або навантажувальної здатності. У цих обставинах, окрім нормативних обмежень, з’являються додаткові, що ускладнює виконання вимог до проектованих конструкцій. Таким чином, виникла і посилюється у своїй актуальності та важливості науково-практична задача розробки методів забезпечення міцності інноваційних тонкостінних машинобудівних конструкцій при дії комплексу експлуатаційних навантажень. Її постановка, розв’язання та впровадження у практику проектних досліджень склала мету, зміст і напрями дисертаційних досліджень. У дисертаційній роботі розв’язана науково-технічна задача, яка полягає в удосконалення методів і моделей для проектного забезпечення міцності тонкостінних машинобудівних конструкцій при дії комплексу експлуатаційних навантажень. У роботі для аналізу напружено-деформованого стану тонкостінних машинобудівних конструкцій застосовуються співвідношення теорії пружності і методу скінченних елементів. Формування геометричної форми досліджуваних конструкцій здійснювалося методами твердотільного і поверхневого моделювання. Для варіативної зміни структури і розмірів досліджуваних об’єктів адаптовано і розвинено метод узагальненого параметричного моделювання стосовно інноваційних тонкостінних машинобудівних конструкцій. Експериментальні дослідження здійснювалися методами тензометрії та акселерометрії. У ході виконання дисертаційного дослідження отримано наступні наукові результати: 1) проведено аналіз умов експлуатації, нормативних вимог, а також методів розрахунку тонкостінних машинобудівних конструкцій з урахуванням обмежень на міцність, і на цій основі визначені напрями дисертаційних досліджень; 2) удосконалено методи і моделі для обґрунтування проектних параметрів інноваційних тонкостінних машинобудівних конструкцій за критеріями міцності при дії комплексу експлуатаційних навантажень із урахуванням нормативних обмежень; 3) здійснено розв’язання низки прикладних задач проектного обґрунтування технічних рішень для тонкостінних машинобудівних конструкцій за критеріями міцності та довговічності; 4) здійснено розрахунково-експериментальні дослідження напружено- деформованого стану інноваційних тонкостінних машинобудівних конструкцій, які спроектовано на основі рекомендацій із застосуванням результатів дисертаційних досліджень; 5) впроваджено результати досліджень у виробництво.
Тhesis for candidate of technical science degree (Philosophy Doctor) in speciality 05.02.09 – Dynamics and Strength of Machines (13 – mechanical engineering). – National Тechnical University «Kharkov Polytechnic Institute», Kharkiv, 2019. The needs of modern industry, transport and services in innovative products with increased technical and economic characteristics have recently been increasing dramatically. Large proportion of such products are thin-walled engineering structures, which rationally combine mass and strength characteristics. At the same time, strict rules and regulations are applied to many products (aircraft, ships, rolling stock, cranes, reloaders, high-pressure vessels, chemical industry equipment, agricultural equipment) for ensure the operation safety. Accordingly, design studies use established computational methods, as well as traditional technical solutions. In spite of pressure of established practice, which tends to create products as "clones" of long-created analogues, opposite trend also applies. It is generated by general aspiration for progress, even in conservative areas of activity, as well as economic considerations. Moreover, many consumers of innovative products set their additional requirements for products aimed at extending service life of structures, increasing their productivity, intensity of operating modes or load capacity. In these circumstances, in addition to regulatory restrictions, there are additional ones, which complicates the requirements fulfillment for projected designs. Thus, the scientific and practical task of developing methods for strength ensuring of innovative thin-walled engineering structures under action of operating loads complex has appeared and is intensified in its urgency and importance. Its formulation, solution and implementation to design studies practice is goal, content and directions of dissertation research. In the dissertation work the scientific and technical problem is solved, which consists in methods and models improvement for strength ensurance of thin-walled engineering structures under action of operational loads complex. In the work for stress-strain state analysis of thin-walled engineering structures the theory of elasticity ratios and the finite element method are used. Geometric shape formation of investigated structures was carried out by methods of solid state and surface modeling. For structure and size variation of studied objects, the method of generalized parametric modeling for innovative thin-walled engineering structures is adapted and developed. Experimental studies were carried out using strain gauge and accelerometer methods. In course of dissertation research the following scientific results were obtained: 1) an analysis of operating conditions, regulatory requirements, as well as analysis methods of thin-walled engineering structures taking into account the constrains on durability, and on this basis, the dissertation research directions were determined; 2) methods and models for design parameters justification of innovative thin-walled engineering structures according to strength criteria under action of operational loads complex, taking into account regulatory constraints are improved; 3) solution of a number of applied tasks of technical solutions substantiation for the thin-walled engineering structures according to strength and durability criteria; 4) computational and experimental studies of stress-strain state of innovative thin-walled engineering structures that are designed on the basis of recommendations with application of dissertation research results; 5) research results are introduced into production.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка таміцність машин. Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Міністерство освіти і науки України, Харків, 2019. Дисертація присвячена удосконаленню методів і моделей для проектного забезпечення міцності тонкостінних машинобудівних конструкцій при дії комплексу експлуатаційних навантажень. Обґрунтування раціональних параметрів і конструктивних рішень ТСМБК здійснюється за критеріями мінімізації маси, зниження напружень, підвищення терміну експлуатації. Ураховуються апроксимації залежностей критеріальних величин, що поступово локалізуються, від варійованих параметрів. Узагальненими параметрами виступають структура, проектно-технологічні рішення ТСМБК, конструктивні параметри і експлуатаційні режими. При цьому забезпечується розв’язання задач одиничного аналізу, багатоваріантних досліджень, а також обґрунтування раціональних проектно-технологічних рішень. На розвиток відомих підходів розглянуті наступні узагальнення: уніфікація, доцільність, ефективності, ідентифікація навантажень, верифікація, прогнозування, відлаштування. Здійснена також алгоритмізація запропонованих методів розрахунку НДС тонкостінних машинобудівних конструкцій на основі поєднання переваг універсальних і спеціальних систем. Проведено розв’язання низки прикладних задач. Обґрунтовано раціональні проектні параметри інноваційних ТСМБК. Представлено результати експериментальних досліджень інноваційних вагону-цистерни, вагону-платформи і крана-перевантажувача, які спроектовано і виготовлено на основі впровадження рекомендацій за підсумками дисертаційних досліджень.
Thesis for the degree of Candidate of Technical Sciences in specialty 05.02.09 – Dynamics and strength of machines. National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute», Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2019. The thesis is devoted to the improvement of methods and models for the design ensuring of the strength of thin-walled engineering structures under the action of operational loadings complex. The justification for rational parameters and design solutions for thin-walled engineering structures is carried out according to the criteria of mass minimizing, stresses reducing, and service life increasing. Various additional criteria such as cost, manufacturability, economy, energy efficiency, can be taken into account in the formation of the quality function. The dependences approximations of criterion values, which are gradually localized, from variable parameters are taken into account. The structure, design and technological solutions of thin-walled engineering structures, structural parameters and operating modes are the generalized parameters. This provides a solution to the problems of a single analysis, multivariate studies, as well as the justification for rational design and technological solutions. The following generalizations are considered: unification, expediency, efficiency, loading identification, verification, forecasting, tune-up in development of known approach. The algorithmization of proposed methods for calculating of the stress strain state of thin-walled engineering structures has also been carried out based on a combination of the advantages of universal and special systems. A number of applied problems are solved. Parametric finite element models of researched objects have been developed based on a set of studies of the stress-strain state of the power elements. The rational design parameters of innovative thin-walled engineering structures are determined. The results of experimental studies of innovative tank cars, platform cars and loading cranes, which are designed and manufactured based on the implementation of recommendations from dissertation research, are presented. Comparative experimental and computational studies of the structures stress-strain state were carried out. They are combined with certification tests, during which the stresses in the power elements were recorded. The operational loadings are determined which are acting on thin-walled structures. During the tests, regularities were established that determine the dependence of the loadings components on the structure from various factors. Verification of the numerical models parameters of thin-walled engineering constructions elements was carried out. Designed on the basis of researches innovative structures have improved technical and economic characteristics compared with similar ones.

Товт, Б. М. Удосконалення технології проектування несучих конструкцій кузовів колійних машин: авт. дис. к. т. н.: 05.22.07 / Б. М. Товт ; Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. - Д., 2012.
UK: АНОТАЦІЯ Дисертацію присвячено удосконаленню технології проектування несучих конструкцій кузовів колійних машин. Виконано огляд і аналіз сучасного стану теорії оптимального проектування. Запропоновано чисельну процедуру оптимі-зації несучих конструкцій кузовів колійних машин, яка базується на спільному використанні методу скінченних елементів і методу проекцій градієнтів. Про-ведено апробацію запропонованої процедури на ряді задач оптимізації констру-кцій, подібних до поширених колійних машин. Досліджено ряд математичних аспектів використання процедури, зокрема збіжність її алгоритму. Досліджено напружено-деформований стан несучих конструкцій кузовів планувальника баластної призми СПЗ-5/UA і рейкозварювальної колійної ма-шини КРС-1 аналітичним і експериментальним шляхом. Обґрунтовано необ-хідність проведення оптимізації несучої конструкції кузова планувальника і оп-тимального вдосконалення несучої конструкції кузова машини КРС-1. За допо-могою запропонованої у роботі чисельної процедури оптимізації отримано ра-ціональні проекти несучих конструкцій колійних машин СПЗ-5/UA і КРС-1. У результатів удосконалення несучої рами планувальника СПЗ-5/UA маса основ-ного повздовжнього елемента рами кузова зменшилася на 73%. RU: АННОТАЦИЯ Диссертация посвящена решению актуальной научно-технической задачи усовершенствования технологии проектирования несущих конструкций кузо-вов путевых машин. Цель работы достигнута путём обоснования, апробации и практической реализации численной процедуры оптимизации к задачам выбора рациональных параметров несущих конструкций кузовов путевых машин на стадии проектирования. В работе выполнен обзор и анализ современного состояния теории мате-матического программирования и оптимального проектирования. Предложена численная процедура оптимизации несущих конструкций кузовов путевых ма-шин, которая основывается на совместном использовании метода конечных элементов и одного из распространённых релаксационных методов оптимиза-ции – метода проекций градиентов в доработанной постановке. Метод проек-ций градиентов выбран на основании выполненного обзора и анализа теории оптимального проектирования. Проведена апробация предложенной процедуры на ряде задач оптимизации конструкций, подобных распространённым вариан-там исполнения несущих конструкций кузовов путевых машин, в частности рассмотрены задачи весовой оптимизации шести- и семи-балочного ростверков. Исследован ряд математических аспектов использования предложенной проце-дуры, в частности доказана численная сходимость алгоритма процедуры для задач выбора рациональных параметров несущих элементов конструкций кузо-вов путевых машин. Исследовано напряжённо-деформированное состояние несущей конст-рукций кузова планировщика балластной призмы СПЗ-5/UA аналитическим (анализ по методу конечных элементов) и экспериментальным (ходовые дина-мические испытания на прочность) путём. Показана согласованность аналити-ческого и экспериментального исследований. На основании проведенных ис-следований обоснована необходимость проведения усовершенствования несу-щей конструкции кузова планировщика балластной призмы. С целью анализа и контроля результатов решения подобной задачи, поставлена и решена задача оптимизации двутаврового поперечного сечения. При помощи предложенной в работе численной процедуры оптимизации, получены рациональные проекты несущей конструкции кузова путевой машины СПЗ-5/UA. В результате усо-вершенствования масса основного продольного элемента рамы кузова несущей рамы планировщика уменьшилась на 73%. С целью доказательства достоверно-сти полученных результатов, выполнено специальное проверочное исследова-ние. Исследовано напряжённо-деформированное состояние несущей конст-рукции кузова рельсосварочной путевой машины КРС-1 аналитическим путём. На основании проведенного исследования обоснована необходимость проведе-ния усовершенствования несущей конструкции кузова машины КРС-1. При по-мощи предложенной в работе численной процедуры оптимизации получен ра-циональный проект несущей конструкции рельсосварочной путевой машины КРС-1. Исследовано напряжённо-деформированное состояние несущей конст-рукций кузова машины КРС-1, предложенной предприятием-изготовителем, аналитическим (анализ по методу конечных элементов) и экспериментальным (ходовые динамические испытания на прочность) путём. На основании прове-денных исследований сделано заключение об обеспечении прочности проекта конструкции кузова, предложенного предприятием-изготовителем. Показано, что использование рационального предложенного проекта предпочтительнее использования проекта, предложенного предприятием-изготовителем. EN: ABSTRACT The thesis is devoted to improvement of technique of designing of bearing structure of track machines bodies. The review and analysis of state-of-the-art of the optimal design is done. The numerical optimization procedure for bearing structures of track machines bodies is proposed. Proposed optimization procedure is founded on joint use of the finite element method and the Gradient Projection Method. The ap-probation of the proposed procedure is taken on the row of problems of structure op-timization. The structures are similar to the widespread versions of track machines. The row of the mathematical aspects of implementation of the proposed procedure are investigated, particularly the algorithm convergence. The deflected mode of the bearing structures of bodies of the ballast leveling machine SPZ-5/UA the rail-welding track machine KRS-1 is investigated analytically and experimentally. The necessity of implementation of optimization of bearing structure of body of planer and optimal improvement of bearing structure of body of machine KRS-1 are substantiated. The rational designs of bearing structures of track machines SPZ-5/UA and KRS-1 are obtained with the numerical optimization proce-dure proposed in the work. The mass of the main side-member of body of the ma-chine SPZ-5/UA is decreased on 73% consequently.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2018. Дисертація присвячена розробці підходу і моделей для забезпечення конструкційної міцності складних тонкостінних машинобудівних конструкцій, що працюють в умовах геометрично та фізично нелінійної поведінки матеріалу, шляхом обґрунтування проектних рішень. Розроблений підхід базується на використанні математичної моделі напружено-деформованого стану з урахуванням геометричної та фізичної нелінійностей, а також – методів апроксимації для побудови функцій, що описують оцінювані характеристики досліджуваного об'єкта. Різні критерії, за якими проводиться пошук проектних рішень (включаючи характеристики міцності, жорсткості, технологічні та економічні чинники), вносяться до цільової функції. У процесі пошуку проектних рішень запропоновано послідовно використовувати апроксимаційні моделі різного ступеня точності. До них застосовується розроблений алгоритм пошуку раціональних параметрів, який враховує особливості форми поверхонь відгуку, що спостерігаються при розв'язанні прикладних задач. Розроблені алгоритми і моделі застосовані для розв'язання тестових та прикладних задач. Зокрема, розроблені рекомендації для каркасу кузова автобуса, вантажного напіввагона, каркасу кабіни трактора, корпусів БТР-80 та тягача МТ-Л. Проведена розрахунково-експериментальна верифікація розроблених скінченно-елементних моделей.
The thesis in qualification for a scientific degree of Candidate of Technical Science in speciality 05.02.09 ‒ dynamics and strength of machines, National Technical University "Kharkiv Polytechnical Institute", Kharkiv, 2018. The dissertation deals with the development of approach and models for providing of structural strength of complicated thin-walled machine-building structures, which operate in the conditions of geometric and physical nonlinearities using design solution validation. The developed approach is based on the use of mathematical model for stress-strain state taking into account geometric and physical nonlinearities and methods of approximation for constructing functions describing the evaluated characteristics of the object under study. The various factors behind the search for design solutions (including characteristics of strength, rigidity, technological and economic factors), are being added into this function. During searching for design solutions it is proposed to successively use approximation models of various accuracy degrees. The developed algorithm for rational parameters search, which takes into account the peculiarities of the response surface shape observed in solving applied problems, is applied to them. In this case, the solution is sought over the whole range of parameter changes. Thus, in the search process, global trends of changes in design decisions are taken into account, and not local ones, as in other approaches. This allows obtain a rational solution that is stable to changes in parameters, which are possible in course of design work and production conditions. The developed algorithms and models are used for solving test and applied problems. In particular, recommendations for the body framing of the bus, freight car, the frame of the tractor cabin, the BTR-80 and MT-L hulls are developed. Computational and experimental verification of developed finite-element models was carried out. The research was carried out at three objects: on the upper part of BTR-80 armored personnel carrier mock-up, and on the prototypes of BTR-3E hull and covered railcar. During frequency characteristics studies, the oscillations excitation of the hull mock-up was effected by rubberized drummer influence at certain points of structure. With use of verified finite element models, the BTR-3E hull prototype was investigated. The experimental research technique provided impulsive action on the hull at a number of points, and fixation of time distributions of accelerations at these points by accelerometers. The results difference is in range of 8-12% for frequencies of free oscillations and for damping logarithmic decrement. Computational studies, and then full-scale tests are also subject to the covered railcar prototype made with recommended settings. Average difference for displacement and stress is 15%.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2018. Дисертація присвячена розробці підходу і моделей для забезпечення конструкційної міцності складних тонкостінних машинобудівних конструкцій, що працюють в умовах геометрично та фізично нелінійної поведінки матеріалу, шляхом обґрунтування проектних рішень. Розроблений підхід базується на використанні математичної моделі напружено-деформованого стану з урахуванням геометричної та фізичної нелінійностей, а також – методів апроксимації для побудови функцій, що описують оцінювані характеристики досліджуваного об'єкта. Різні критерії, за якими проводиться пошук проектних рішень (включаючи характеристики міцності, жорсткості, технологічні та економічні чинники), вносяться до цільової функції. У процесі пошуку проектних рішень запропоновано послідовно використовувати апроксимаційні моделі різного ступеня точності. До них застосовується розроблений алгоритм пошуку раціональних параметрів, який враховує особливості форми поверхонь відгуку, що спостерігаються при розв'язанні прикладних задач. Розроблені алгоритми і моделі застосовані для розв'язання тестових та прикладних задач. Зокрема, розроблені рекомендації для каркасу кузова автобуса, вантажного напіввагона, каркасу кабіни трактора, корпусів БТР-80 та тягача МТ-Л. Проведена розрахунково-експериментальна верифікація розроблених скінченно-елементних моделей.
The thesis in qualification for a scientific degree of Candidate of Technical Science in speciality 05.02.09 ‒ dynamics and strength of machines, National Technical University "Kharkiv Polytechnical Institute", Kharkiv, 2018. The dissertation deals with the development of approach and models for providing of structural strength of complicated thin-walled machine-building structures, which operate in the conditions of geometric and physical nonlinearities using design solution validation. The developed approach is based on the use of mathematical model for stress-strain state taking into account geometric and physical nonlinearities and methods of approximation for constructing functions describing the evaluated characteristics of the object under study. The various factors behind the search for design solutions (including characteristics of strength, rigidity, technological and economic factors), are being added into this function. During searching for design solutions it is proposed to successively use approximation models of various accuracy degrees. The developed algorithm for rational parameters search, which takes into account the peculiarities of the response surface shape observed in solving applied problems, is applied to them. In this case, the solution is sought over the whole range of parameter changes. Thus, in the search process, global trends of changes in design decisions are taken into account, and not local ones, as in other approaches. This allows obtain a rational solution that is stable to changes in parameters, which are possible in course of design work and production conditions. The developed algorithms and models are used for solving test and applied problems. In particular, recommendations for the body framing of the bus, freight car, the frame of the tractor cabin, the BTR-80 and MT-L hulls are developed. Computational and experimental verification of developed finite-element models was carried out. The research was carried out at three objects: on the upper part of BTR-80 armored personnel carrier mock-up, and on the prototypes of BTR-3E hull and covered railcar. During frequency characteristics studies, the oscillations excitation of the hull mock-up was effected by rubberized drummer influence at certain points of structure. With use of verified finite element models, the BTR-3E hull prototype was investigated. The experimental research technique provided impulsive action on the hull at a number of points, and fixation of time distributions of accelerations at these points by accelerometers. The results difference is in range of 8-12% for frequencies of free oscillations and for damping logarithmic decrement. Computational studies, and then full-scale tests are also subject to the covered railcar prototype made with recommended settings. Average difference for displacement and stress is 15%.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2016. Дисертація присвячена розробці підходів, методів і моделей для дослідження напружено-деформованого стану складнопрофільних тіл з урахуванням їхнього контакту по шорстких поверхнях. У роботі розв'язана задача аналізу контактної взаємодії складнопрофільних елементів машинобудівних конструкцій за наявності локальної податливості поверхневого шару. Для цього запропоновано варіант методу граничних рівнянь, в який додана модель пружного проміжного шару за Вінклером. Отриманий метод дослідження контактної взаємодії об'єднує в рамках єдиних співвідношень "локальні" та "глобальні" характеристики податливості контактуючих шорстких тіл. Числова реалізація методу граничних елементів здійснена в спеціалізованому програмно-модельному комплексі для дослідження контактної взаємодії складнопрофільних тіл. Розв'язано низку прикладних задач аналізу контактної взаємодії, а саме проведено дослідження впливу форми зазору і податливості шорсткого шару на характер розподілів контактного тиску у наступних випадках: контакту прямокутного в плані штампа з округленнями з плоскою поверхнею, спряження підшипника кочення з модифікованим дворадіусним роликом, передачі зусиль між кульовими поршнями та біговими доріжками в гідрооб'ємній передачі танкової трансмісії. Проведене порівняння отриманих числових результатів досліджень з експериментальними даними. Підтверджено точність і достовірність запропонованих методів та моделей, а також створеного програмно-модельного комплексу.
The thesis in qualification for a scientific degree of Candidate of Technical Science in speciality 05.02.09 - dynamics and strength of machines, National Technical University "Kharkiv Polytechnical Institute", Kharkiv, 2016. The thesis is devoted to development of approaches, methods and models for analysis of stress-strain state of complex-shaped bodies with account for their contact over rough surfaces. In the present work the contact problem is solved for complex-shaped elements of engineering structures with local compliance of the surface layer. For this purpose a variation to the boundary integral equations method extended with a Winkler-type model of elastic layer is proposed. The resulting approach combines in a unified formulation the "local" and "global" compliance characteristics of the contacting rough bodies. The numerical implementation of the boundary element method is included in a software-and-model complex for analysis of contact interaction of complex-shaped bodies. A number of applied contact problems is solved. Namely, the influence of the gap and rough layer compliance on the contact pressure distribution is studied for the following cases: contact of a rectangular round-end stamp with a flat surface, junction of a rolling bearing and a modified double-radius roller, normal traction between spherical pistons and treadmills of a tank transmission. Numerical results of the research are compared to experimental data. Accuracy and reliability of the proposed methods and models, as well as special-purpose software-andmodel complex are confirmed.

Робота містить всі передбаченні завданням і нормативними документами структурні елементи. Розроблено проект стенду для випробування великогабаритних будівельних матеріалів. Виконано огляд випробувальних стендів інших проектних рішень. Проаналізовано їхні недоліки та запропоновано варіанти вирішення в дані конструкції. Підібрано спеціальне електронне та механічне обладнання під попередньо закладені характеристики. Зроблені розрахунки навантажень силових установок та каркасних з’єднань. Досліджено фактори негативного впливу та створено інструкції з охорони праці
The work contains all the structural elements provided by the task and regulations. A project of a stand for testing large construction materials has been developed. A review of test benches of other design solutions was performed. Their shortcomings are analyzed and solutions to these designs are proposed. Special electronic and mechanical equipment is selected for the pre-set characteristics. Load calculations of testing machines and frame connections are made. Factors of negative influence are investigated and instructions on labor protection are created
Вступ Розділ 1. Архітектурно-будівельний 1.1 Приклади великогабаритних конструкцій 1.2 Конструкційні рішення для випробування залізобетонних виробів 1.3 Загальна характеристика сучасних випробувальних комплексів 1.4 Випробувальні стенди для проведення випробувань на міцність при стиску та розтягу Розділ 2. Розрахунково-конструктивний 2.1 Основні вимоги до проведення механічних випробувань 2.2 Вимоги до стендів для великогабаритних будівельних матеріалів та конструкцій 2.2.1 Пристрої вимірювання 2.2.2 Визначення прогинів, лінійних деформацій механічними засобами 2.2.3 Електроні засоби для визначення прогинів, деформацій. Конструктивні схеми засобів 2.3 Конструктивні схеми випробувального стенду Розділ 3. Науково дослідний 3.1 Види з’єднань металевих конструкцій 3.2 Класифікація зварних швів 3.3 Класифікація видів зварок 3.4 Болтові з’єднання 3.5 Робота та розрахунок болтів, що працюють на розтяг 3.6 Робота та розрахунок болтів на дію зсувних сил 3.7 Робота і розрахунок з’єднань на високоміцних болтах 3.8 Розрахунок з’єднань на болтах під дією різних силових факторів Розділ 4. Охорона праці 4.1 Оціночна характеристика 4.2 Аналіз травматизмів 4.3 Профілактика травматизму і професійних захворювань 4.4 Гігієнічна оцінка умов праці 4.5 Загальні вимоги до технічного обладнання та процесів 4.6 Виробнича санітарія 4.6.1 Освітлення 4.6.2 Вентиляція та опалення 4.7 Пожежна безпека 4.8 Інструктажі з техніки безпеки 4.8.1 Інструкція з пожежної безпеки 4.8.2 Інструкція з охорони праці при роботі з випробувальним стендом Бібліографія

У кваліфікаційній роботі були відображені результати дослідження міцності бетонних конструкцій зі скла наповнюючими компонентами. Досліди проводилися в науково-випробувальній лабораторії будівельних матеріалів, виробів та конструкцій ТНТУ в м. Тернопіль, свідоцтво про атестацію №РХ-982/10 від 20 грудня 2010р. Всі результати були занесені в журнали випробувань і на їх онові побудовані графіки залежності зміни міцності у часі
The qualifying work reflected the results of the study of the strength of concrete structures made of glass filling components. The experiments were conducted in the research and testing laboratory of building materials, products and structures of TNTU in Ternopil, certificate of certification GRH-982/10 dated December 20, 2010. All results were entered in test logs and on their new plots of dependence of change of durability in time are constructed
Вступ 6 Розділ 1 9 Сучасний стан питання щодо використання склобою у виготовленні будівельних матеріалів 9 1.1 Проблема виділення і утилізації відходів скла із міських звалищ 9 1.2 Екологічні та економічні аспекти ресурсовикористання 10 1.3 Використання скляного бою у виробництві будівельних матеріалів 1.4 Переваги різних видів склобетону над традиційним бетоном 13 Розділ 2 15 Методи досліджень і випробувань. Характеристики вихідних матеріалів 15 2.1 Прилад вимірювання міцності ИПС-МГ 4.03 15 2.1.1 Призначення і область застосування 15 2.1.2 Технічні характеристики вимірювального приладу 17 2.1.3 Прилад і принцип роботи 18 2.1.4 Вимоги до об'єкта контролю при вимірах 18 2.2 Систематичні похибки і оцінка довірчих інтервалів 19 2.3 Вивчення властивостей дрібного наповнювача 20 2.4 Вивчення властивостей крупного наповнювача 21 2.5 Підбір оптимального складу бетонної суміші з використанням склобою 23 2.6 Цемент Krumix ПЦ і БК 400. Технічні характеристики 25 2.7 Визначення фізико-хімічних властивостей бетонів 27 2.8 Випробування бетонних кубиків пресом П-50 28 2.9 Методика випробування пресом П-50 30 Розділ 3 33 Дослідження властивостей бетону з використанням склобою в якості крупного заповнювача 33 3.1 Результати міцності бетонних кубиків залежно від терміну твердіння 33 3.2 Результати випробувань пресом 41 3.3 Практичність бетонної суміші 43 3.4 Дослідження зони контакту зерна склобою з цементним камінням 44 3.5 Рекомендації по використанню склобою в якості крупного наповнювача для бетонів 44 3.6 Перспективи додаткових досліджень 46 Розділ 4 49 дослідження економічної ефективності склобетону 49 4.1 Розрахунок вартості склобетону на 1м3 49 4.2 Розрахунок вартості на монолітний фундамент гаражного приміщенння розміром 5х6м 51 4.3 Теоретичне зменшення вартості бетону за рахунок додавання реагентів у суміш 52 Розділ 5 53 Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях 53 5.1 Охорона праці 53 5.2 Вимоги безпеки в надзвичайних ситуаціях 57 Загальні висновки 60 Бібліографія 61