Добірка наукової літератури з теми "Квазістатичний аналіз"

Серед багатьох режимів гальмування асинхронної машини (АМ) за участю електромеханічних процесів в ній особливе місце займає такий, коли живлення АМ від стороннього джерела відсутнє. Динаміка гальмівного процесу при короткому замиканні статорних обмоток є дуже складною. Це пов’язано зі складними електромеханічними процесами, а також не лінійністю математичної моделі самої машини У статті розглянуто динаміку «магнітного» гальмування асинхронної машини. Основна увага направлена на аналітичний пошук меж існування процесу у просторі «швидкість ротора – гальмівний момент» при різних початкових умовах, хоч і з певним наближенням до реальних результатів.У випадку «магнітного» гальмування (МГ) статорні кола короткозамкнені, і в них може протікати як змінна за величиною складова постійного струму від попереднього режиму (до короткого замикання), так і змінна за величиною і частотою складова від трансформаторного зв’язку з роторними обмотками. Представлено математичний опис магнітного гальмування. Цифровим моделюванням отримані сімейство динамічних характеристик (фазових портретів) МГ при різних початкових умовах, та перехідні процеси МГ при цих же умовах Аналіз результатів показує відмінність квазістатичних і динамічних характеристик в межах 18-20%, що можна вважати задовільним для наближених розрахунків.Проведено порівняння розробленого підходу з реальними характеристикам, показано що підхід дозволяє наближено розрахувати показники динамічних механічних характеристик АМ при магнітному гальмуванні. Отримані залежності максимального значення гальмівного монета від відносної початкової швидкості і початкового струму статора. Виявлено, що вплив на максимальне значення гальмівного моменту від трансформаторного зв’язку сильніше ніж від струму, індукованого нерухомим магнітним потоком.

На сьогоднішній день ракетно-космічна техніка виходить на новий рівень. Розвиток адитивних технологій та використання нових матеріалів для 3Д-друку позитивно впливають на галузь в цілому. Дуже стрімко зростає конкуренція на сучасному ринку виробів ракетно-космічної техніки, тому значна більшість космічних компаній (державних та приватних), наприклад RocketLab, SpaceX, Firefly Aerospace, FlightControl Propulsion, BlueOrigin та інші все більше використовують 3Д-друковані вироби та деталі. 3Д-друк значно прискорює час виготовлення тих чи інших виробів, що вкрай необхідно при великому серійному виробництві. Також з розвитком адитивних технологій відкрились більші можливості для створення нетипових геометричних форм тих чи інших деталей. Адитивні технології мають декілька способів виготовлення (одним з таких способів є SLM (Selective Laser Melting), за допомогою якого було виготовлено оптимізований кронштейн). В роботі наведено принцип топологічної оптимізації, на прикладі одного кронштейна. Наведена схема алгоритму при виконанні топологічної оптимізації. Описано сам процес топологічної оптимізації, тобто показаний повний цикл. Приведено головний принцип SIMP-методу. На основі отриманого проміжного результату проведено міцністний аналіз (з використанням методу кінцевих елементів (МКЕ)) кронштейна до і після топологічної оптимізації для різних розрахункових випадків (навантаження осьовою стискальною силою, навантаження квазістатичними перевантаженнями), де був визначений кінцевий варіант конструкції. Дана конструкція пройшла ряд статичних випробувань (в умовах реальної роботи) і успішно себе проявила в роботі на виробі, де і передбачалося цільове призначення.

В робочих вузлах машин і механізмів харчових виробництв часто зустрічаються неоднорідні металево-скляні спаї, які під час експлуатації зазнають значних зовнішніх температурних і силових навантажень. Тому досить актуальними являються питання вивчення і аналізу термонапруженого стану таких вузлів з метою зменшення виникнення максимальних напружень і попередження руйнувань спаїв. В роботах був проведений аналітичний розрахунок термонапруженого стану таких неоднорідних структур на основі застосування апарату узагальнених функцій в математичній фізиці, використання властивостей їх алгебри, а також теорії інтегральних перетворень. При цьому спочатку розглядалось скінчене циліндричне тіло, яке містить не наскрізне включення типу порожнистого циліндра. Через торцеві і циліндричну поверхні тіла здійснюється теплообмін із навколишнім середовищем за законом Ньютона. Розглядувана система представляє собою кусково-однорідне тіло, фізико-механічні характеристики якого постійні в межах кожного елемента і описуються за допомогою асиметричних одиничних функцій циліндричних координат. Відомо, що представляти фізико-механічні характеристики можна як з допомогою асиметричних функцій так і за допомогою симетричних функцій, що приводить до одного і того ж розв’язку. Проте, враховуючи що при представленні фізико-механічних характеристик кусково-однорідного тіла за допомогою асиметричних одиничних функцій в тому самому вигляді представляється і будь-яка їх комбінація, зроблено висновок про те, що зручніше представляти фізико-механічниі характеристик кусково-однорідного тіла за допомогою асиметричних одиничних функцій. Представляючи таким чином коефіцієнт теплопровідності, питому теплоємність і густину розглядуваного кусково-однорідного тіла через асиметричні одиничні функції циліндричних координат та використовуючи конструкцію множення асиметричних одиничних і дельта-функцій Дірака, виведено диференціальне рівняння теплопровідності із коефіцієнтами типу ступеневих функцій і дельта-функцій Дірака. Далі виводяться рівняння в переміщеннях квазістатичної задачі термопружності для тіла, що містить ненаскрізне порожнисте циліндричне включення. При цьому враховується, що коефіцієнт Ляме, а також температурний коефіцієнт лінійного розширення-функції радіальної і осьової координат. В ці рівняння, у вигляді постійних цих невідомих, входять граничні значення температури, а також об’ємної деформації. Як частковий, відмічається випадок, коли система розглядається як тіло одномірної кусково- однорідної структури, тобто, коли характеристики матеріалу залежать лише від радіальної координати. Відмічено також випадок, коли коефіцієнт Пуасона постійний, а температурний коефіцієнт лінійного розширення і модуль пружності – функції циліндричних координат. В результаті записані диференціальні рівняння для циліндричного тіла для двовимірної та одновимірної неоднорідної структури. Відмічається випадок тонкостінного включення (товщина стінок порожнистого циліндра набагато менша його серединного радіуса). В цьому випадку фізико-механічні характеристики представлені за допомогою дельта-функції Дірака. Використовуючи її властивості, отримані рівняння теплопровідності і термопружності для тіла двовимірної неоднорідної структури з коефіцієнтами у вигляді дельта-функцій Дірака. Далі отримані рівняння неоднорідної теплопровідності і квазістатичної задачі термопружності із ненаскрізними односторонніми включеннями типу порожнистого циліндра. При цьому розглядається безмежна пластина, одна із поверхонь якої теплоізольована, а через іншу здійснюється конвективний теплообмін із зовнішнім середовищем, температура якого - деяка функція часу.

У статті розглянуті деякі шляхи підвищення енергоефективності виробництва. Обґрунтовано актуальність і необхідність застосування систем, що дозволяють утилізувати тепло пароповітряних сумішей як енергетичних відходів. Розглянуто різні варіанти утилізації і виділені їх недоліки. Запропоновано можливість застосування теплового насоса для більш глибокої утилізації тепла пароповітряних сумішей. Описана конструкція автоматизованого робочого місця дослідника процесів утилізації тепла пароповітряних сумішей, яке дозволить проводити попередні дослідження перед побудовою систем утилізації для конкретного технологічного процесу. Автоматизоване робоче місце включає в себе технологічну систему, що дозволяє імітувати пароповітряну суміш із заданими параметрами, проводити утилізацію її теплової енергії. Глибока утилізація досягається за рахунок застосування в системі теплового насоса «вода-вода». Система обладнана датчиками, що дозволяють вимірювати значення всіх параметрів, що цікавлять і виконавчими пристроями. Також автоматизоване робоче місце включає програмне забезпечення, яке працює на персональному комп'ютері, і дозволяє управляти ходом експерименту, як в ручному, так і в автоматичному режимі, реєструвати всі дані. При проведенні автоматизованого експерименту усі змінні стабілізуються, окрім однієї, яка змінюється по заданому закону. Наведені результати експериментів, по дослідженню режимів роботи випарника, виконаних в автоматичному режимі. Результати представляють собою сімейства квазістатичних залежностей змінних процесу. Проведено аналіз результатів експериментів. Зроблено висновки за результатами експериментів й розглянуті шляхи вдосконалення системи керування випарником.

Перевагою теплової обробки харчових продуктів в вакуумі є можливість реалізації процесів в бескисневому середовищі. Теплова обробка в таких умовах сприяє збереженню поживних речовин, вітамінів, антиоксидантів, фарбувальних пігментів сировини, смакових якостей і т.п., а також збільшенню терміну застосування допоміжних речовин і зберігання готових продуктів в порівнянні з обробкою при атмосферному тиску. Роботу присвячено побудові імітаційної моделі процесу теплової обробки харчових продуктів в вакуумному термоелектричному котлоагрегаті. Проведено аналіз технологічного процесу як об’єкту керування. Виконана декомпозиція технологічного процесу на окремі субпроцеси та розроблена його загальна структура з основними взаємозв’язками між моделями окремих вузлів. Розроблено моделі термоелектричного перетворювача, пароводяної сорочки, випарника, паропроводу, конденсатора, радіатора з повітряним охолодженням, вакуумної системи, збірника конденсата, . Ці моделі, а також загальна імітаційна модель процесу реалізовані в середовищі Matlab Simulink. Для перевірки імітаційної моделі технологічного процесу термовакуумної обробки на адекватність проведені її тестові дослідження як об’єкту керування. В статті наведені отримані в ході проведених віртуальних експериментів, квазістатичні та динамічні характеристики процесу за основними каналами перетворень. Результати тестування імітаційної моделі процесу теплової обробки харчових продуктів в вакуумі як обєкту керування свідчать про те, що вона досить адекватно відтворює основні параметри складних теплових та тепломасообміних процесів, що протікають в малогабаритному вакуумному термоелектричному котлоагрегаті, і може бути використана при дослідженнях його як об’єкту керування, а також при розробці та тестуванні алгоритмів керування процесом.