Добірка наукової літератури з теми "Запас міцності"

У статті представлено результати експериментальних досліджень залізобетонних балок із пошкодженнями розтягнутої арматури, отриманими за дії експлуатаційного рівня навантаження. Для проведення таких досліджень запроектовано та виготовлено 8 дослідних зразків: 4 контрольні і 4 пошкоджені. Пошкодження виконано у вигляді одного отвору діаметром 5,6 мм, що імітує корозію арматури діаметром 20 мм до діаметру 16 мм. Для порівняння також виконали пошкодження арматури одним отвором аж до моменту вичерпання несучої здатності балок, внаслідок збільшення отвору. При рівні навантаження рівному 0,5 від очікуваного руйнівного, граничне значення діаметра отвору становить 9,5 мм. Несуча здатність залізобетонних балок, в яких наявні точкові пошкодження за рівня навантаження, є вища ніж для залізобетонних елементів із аналогічним армуванням. При навантаженні, рівному 0,5 від їх несучої здатності, пошкоджені залізобетонні балки мають запас міцності вищий на 18%, ніж дослідні зразки з непошкодженим армуванням такого ж діаметра.

Розглянута актуальна проблема визначення і оцінки характеристик міцності спеціальних бронеавтомобілів при їх перекиданні або перевертанні з метою збереження життєвого простору і життя людей. Розроблена методика імітаційного моделювання міцності капсули бронеавтомобіля за методом скінчених елементів. Виконаний аналіз напружено-деформованого стану капсули бронеавтомобіля під дією різних видів навантажень. Надані рекомендації щодо оцінки міцності капсули та визначення коефіцієнтів запасу міцності конструкції.

Встановлені в процесі досліджень закономірності показують, що коефіцієнти морозостійкості асфальтобетонів різною мірою знижуються під впливом циклічних заморожувань-відтавань. Дана робота дозволяє рекомендувати використання додаткових коефіцієнтів запасу морозостійкості при проектуванні нових автомобільних доріг з шарами нежорсткого дорожнього одягу. Для визначення необхідного показника запасу морозостійкості розглянуто дорожню конструкцію з ВБН В.2.3-218-186-2004 «Дорожній одяг нежорсткого типу». З цієї конструкції взято модулі пружності асфальтобетонів верхніх шарів та розраховано зміну коефіцієнтів запасу міцності з урахуванням зміни модулів під дією циклічних заморожувань-відтавань.

У статті розглянуто теоретичні аспекти та практичні питання випробування мінометних стволів за допомогою крешерних приладів, шляхом поступового збільшення тиску в каналі ствола, для визначення гранично допустимих навантажень на ствол міномета.

У даній статі проведено аналіз основних факторів, які впливають на надійність дисків компресорів та турбін, такі як: проектувальні, конструктивно-технологічні та експлуатаційні. Провівши розрахунок на міцність диску турбіни високого тиску будуються графіки зміни напружень та визначають коефіцієнт місцевої статичної міцності по радіусу диску. За результатами досліджень, запропоновано заходи підвищення надійності дисків, а саме: визначено сучасну технологію під назвою «Бліск», яка дозволяє збільшити коефіцієнт запасу статичної міцності диску та температуру газу перед турбіною на 5-7% , що призводить до збільшення потужності та дозволяє збільшити частоту обертання ротора на 15-40%

У статті представлено результати геологічних та геодезичних досліджень шахтних полів рудника «Калуш» Калуш-Голинського родовища. Наведено результати розрахунків максимальної глибини мульди осідання залежно від коефіцієнта запасу міцності ціликів та припливу рідини у шахти. Здійснено аналіз впливу заповнення шахт насиченими соляними розсолами на руйнування ціликів. Величини фактичних осідань земної поверхні шахтних полів рудника «Калуш», визначені методом високоточного геометричного нівелювання, на сьогодні не перевищують максимальних величин, отриманих на основі геолого-механічних розрахунків.

Актуальність теми дослідження.Зниження маси та збільшення питомої міцності конструкцій, що використовуються в різних галузях машинобудування – на сьогодні найважливіші завдання конструкторів всього світу. Рішення цих проблем безпосередньо пов’язане із завданням пошуку оптимальних геометричних параметрів проєктованого виробу. Застосування топологічної оптимізації дозволить зменшити вагу виробу зі збереженням вимог до міцності деталі. Постановка проблеми. Отримати топологічно оптимізовану деталь, зменшивши масу на 30–50 %. Зберегти статичні характеристики та конструктивну міцність деталі. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Опираючись на досвід та роботу спеціалістів у цьому напрямі, проблема, яка зазначена вище, може бути вирішена за допомогою топологічної оптимізації та адитивних технологій. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Нині малодослідженим питанням залишається параметризація фізичної моделі для вирішення завдань топологічної оптимізації. Постановка завдання. Зробити дослідження топології з метою отримання найкращого відношення міцності до маси кронштейна, зменшивши при цьому масу на 50 %. Зробити порівняння результатів досліджень у різних програмних пакетах. Підготувати вихідні моделі для швидкого прототипування за допомогою 3D-друку. Виклад основного матеріалу. У цій роботі проводиться топологічна оптимізація кронштейна. Зменшуємо його масу на 50 %, зберігаючи всі статичні характеристики та параметри. Проєктуємо деталь у програмному пакеті SolidWorks. Проводимо оптимізацію у двох програмних пакетах: SolidWorks та Fusion 360, порівнюємо отримані результати. Друкуємо оптимізовану деталь на 3D-принтері, використовуючи програмний пакет Simplify 3D. Висновки відповідно до статті. Оптимізовано конструкцію кронштейна в програмних пакетах SolidWorks і Fusion 360, зменшивши його масу на 50 %. Кронштейн, оптимізований в SolidWorks, виглядає естетично краще. Коефіцієнт запасу міцності кронштейна, оптимізованого в SolidWorks, дорівнює 12, а в Fusion 360 – 15. Це свідчить про те, що необхідно виконувати нове дослідження топології, видаляючи 60–65 % матеріалу. При підготовці до прототипування методом 3D-друку на виході отримали текстовий документ з g-кодом.

Improving the reliability of test results is achieved by applying more advanced methods of recording and processing the results. Therefore, an important part of the study of the strength of freight wagons is the choice of methods for obtaining, processing and analyzing experimental data. The article outlines the procedure and algorithms for determining the equivalent stresses under longitudinal and dynamic loads acting during operation. It is shown that algorithms for determining stresses generated by dynamic longitudinal and vertical forces are significantly different due to various load application schemes. Thus, the testing of freight wagons under dynamic longitudinal loads is carried out by the impact against an experimental wagon, and testing under dynamic vertical forces is performed during the wagon motion in the composition of the experimental train on the characteristic, pre-selected (planned) sections of the railway track at specified speeds. To estimate the level of loading of the freight wagon structureunder vertical dynamic loads, a method based on the replacement of a real random process is used by some schematized process, which in terms of the fatigue damage accumulation should be equivalent to a real process. From the whole variety of schematic methods, two methods stand out, i.e., the full cycle method and the rainflow method, which most fully represent the real process.The advantage of the rainflow method is the ability to process the process in real time. However, the algorithm of the rainflow method is quite complicated and does not allow processing large amounts of information. In this regard, a method of maximum discharge was proposed, which is a kind of full cycles method and allows you to process an unlimited amount of information online. An example specified in GOST 25.101 was used for a comparative analysis of the rainflow and maximum discharge methods. Analysis showed a satisfactory matching of both methods. Based on the procedure outlined, the block structure of the computational process is proposed to determine the equivalent reduced voltage amplitude. Each block displays the impact of the forces depending on the loading condition, that is, longitudinal impact force and dynamic forces when the wagon is moving on straight track sections, curves and switches of the railway track. Key words: wagon car, process, dynamic load, longitudinal load, voltage, amplitude, algorithm, equivalent stress, safety margin, strength.

The article considers the issues of diagnostics of the technical condition of cantilevered aircraft structures based on the dynamic response analysis. This task provides for determining the real technical condition of the damaged structure and, as a result, the reserve factor. The main criterion is to use as little information as possible to obtain a precise objective assessment. It is suggested to use the structural dynamics being the most informative as diagnostic features. These are natural oscillation frequencies (torsional and flexural) and zero-twist axis position (according to the data from volitionally undamaged structures taken as reference). The methodology has been patented. As a technical solution, the methodology provides for frequency tests with dysfunction of flexural and torsional oscillation frequencies under which a minimum frequency of natural oscillations corresponding to the minimum residual strength shall be set for each type of aircraft, namely, for its part - wings, fins (cantilevered structures of the glider). The increased number of analysed natural oscillation frequencies increases the reliability of the residual strength estimation. Based on this, the developed and produced equipment and monitor equipment as a mobile version (which are also patented), can be effectively used when basing aircraft in the combat theatre. Based on the provisions of the NIAS similar monitoring system can be implemented in military units of the Air Force of the Armed Forces of Ukraine during the operation of aircraft according to the technical condition.

Обсяг дипломної роботи складає 72 сторінки, містить 64 ілюстрації, 17 таблиць. Загалом було опрацьовано 23 літературних джерела. Актуальність: на сьогоднішній день не існує повноцінного інструменту для зварювання легень, який зміг би гарантовано впоратись з особливо твердими її частинами, такими як бронхи, замість цього використовують загальні інструменти для зварювання м’яких тканин. Структура легень неоднорідна, окрім паренхіми, бронхів, альвеол, трахеї, кровоносних судин легені, під час зварювання, легені заповнені повітрям, що привносить складнощі в процес зварювання. Це вимагає від інструменту підвищених параметрів надійності та міцності. Мета: модель та дослідження на статичне навантаження інструменту для зварювання легень. Завдання: – огляд літератури по темі зварювання легень; – оглянути інструменти для зварювання легень та результати проведених операцій по зварюванню легень та інших живих тканин; – обрати середовище моделювання інструменту для зварювання легень та визначити умови проведення даної процедури; – створити модель інструменту для зварювання легень та провести дослідження інструменту на статичне навантаження на стиск; – проаналізувати отримані результати.
Scope of the diploma is 72 pages, contains 63 illustrations, 17 tables. 23 sources were totally processed. Relevance: nowadays there is no full-fledged tool for welding the lungs, which could be guaranteed to cope with particularly hard parts of lungs, such as the bronchi, common tools for welding soft tissues are used instead. The structure of the lungs is heterogeneous. Except the parenchyma, bronchi, alveoli, trachea, blood vessels, the lungs are filled with air, which causes difficulties during welding process. Everything mentioned above requires from the tool improved parameters of reliability and durability. Objective: to model and study the static load of a lung welding tool. Task: – review of literature on lung welding; – inspect lung welding tools and the results of operations performed to weld lungs and other living tissues; – select the modeling environment of the lung welding tool and determine the conditions for this procedure; – create a model of a lung welding tool and conduct a study of the tool for static compressive load; – analyze the results obtained.

Дисертацію присвячено розвиткові розрахунково-експериментального методу визначення залишкових напружень в зонах кільцевих зварних з’єднань різнотовщинних труб і оцінці їх впливу на статичну міцність ділянок трубопроводів з такими з’єднаннями за наявності в них гострокінцевих дефектів типу тріщин. В рамках теорії оболонок побудовано математичну модель, що описує осесиметричний напружений стан зварених різнотовщинних труб під дією локалізованих біля шва залишкових несумісних деформацій. Визначення залишкових напружень грунтується на розв’язанні обернених задач теорії оболонок з власними напруженнями з використанням експериментальної інформації, отриманої неруйнівними методами. Використавши діаграму оцінки руйнування, яка базується на двопараметричному критерії механіки руйнування , оцінено вплив залишкових напружень на коефіцієнти запасу міцності ділянки трубопроводу під внутрішнім тиском зі зварним з’єднанням, з внутрішньою півеліптичною поверхневою тріщиною в стінці тоншої труби.
Диссертация посвящена развитию расчетно-экспериментального метода определения остаточных напряжений в зонах кольцевых сварных соединений разнотолщинных труб и оценке их влияния на статическую прочность участков трубопроводов с такими соединениями при наличии в них остроконечных дефектов типа трещин. В рамках теории оболочек построено математическую модель, описывающую осесимметрическое напряженное состояние сваренных разнотолщинных труб под действием локализированных возле шва остаточных несовместных деформаций. Определение остаточных напряжений базируется на решении обратных задач теории оболочек с собственными напряжениями с использованием экспериментальных данных, полученных неразрушающими методами. Получены выражения для расчета окружных и осевых напряжений в трубопроводе, обусловленных локальными остаточными деформациями в зоне сварного шва, двумерное распределение которых описано тензорными полиномиальными функциями с определенным количеством произвольных параметров. В зависимости от разности толщин стенок труб одного диаметра рассмотрены сварные соединения без и со специальной разделкой толстой стенки трубы. На основании решения задачи для заданного множества несовместных остаточных деформаций проанализировано влияние ширины зоны их локализации и градиентов вдоль и по толщине трубы на уровень и распределение остаточных напряжений в зоне сварного шва. Установлено, что с увеличением ширины зоны термопластических остаточных деформаций расширяются пределы растягивающих окружных остаточных напряжений, а характер их распределения изменяется несущественно. Увеличение градиентов остаточных деформаций вдоль труб при фиксированных ширинах зон их локализации может значительно изменить уровни окружных и осевых остаточных напряжений. С увеличением градиента термопластических деформаций по толщине труб уровень окружных напряжений изменяется незначительно, а осевые сжимающие напряжения могут существенно увеличится. Уровень окружных и осевых остаточных напряжений в глубинных слоях труб может значительно превышать их уровень на поверхностях труб. Изготовлено оборудование для экспериментального определения характеристик напряженного состояния в зоне сварных соединений разнотолщинных труб. Для соединения труб (0 1020 мм, сталь 17Г1С) с толщинами стенок 10 мм и 14 мм методом спекл-интерферометрии в нескольких сечениях на внешних поверхностях определены значения окружных и осевых остаточных напряжений, а электромагнитным методом - значения усредненной разности главных напряжений. С использованием функционала невязки между теоретически рассчитанными и экспериментальными данными Определены произвольные параметры в формулах для напряжений и рассчитаны окружные и осевые остаточные напряжения в произвольной точке сварного соединения. На основании двупараметрического критерия предельного состояния и соответствующей диаграммы определения разрушения оценено влияние остаточных напряжений на статическую прочность участка трубопровода под внутреннем давлением с кольцевым сварным швом с дефектом в тоньшей трубе, который моделируется внутренней осевой полуэллиптической трещиной. Показано, что при внутреннем давлении Р = 4 МПа нерелаксированные остаточные кольцевые напряжения на уровне 95 МПа, который может иметь место даже при высоком отпуске, для определенных размеров дефекта могут существенно влиять на работоспособность сварного соединения.
The dissertation is devoted to the development of design-experimental method for determining of residual stresses in zones of circumferential welded joints of different thickness pipes and for estimation of their influence on static strength of segments of pipeline with such joints, sharp-ended defects like cracks being present in them. Within the shell theory, a mathematical model is developed which describes the axis-symmetrical stressed state of welded pipes of different thickness under the influence of localized near a joint residual non-compartible deformations. The determination of residual stresses is based on solutions of inverse problems of the theory of shells with inner stresses, information from experiments based on non-destructive methods being used. Using the diagram of fracture estimation which is based on fracture mechanics, the effect of residual stresses on safety factors of pipeline segment with a welded joint and with an internal semi-elliptical surface crack in the wall of the thiner pipe under internal pressure is estimated.