Машиностроение и машиноведение. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Исследование и синтез оптимальных структур технологических систем производства летательных аппаратов
Статья научная
Исследованы структуры технологических систем (ТС) производства на разных уровнях иерархии с целью их системного анализа для возможности в условиях автоматизации технологических процессов проектировать оптимальные по целевым критериям проекты производства и вычислять оценку эффективности. Предложена методика описания и построения структур образующих в своем подпространстве, что позволяет обосновывать процедуры формирования функциональных подмножеств, которые посредством связей образуют комбинаторную структуру в топологии комплексной ТС. Предложенная методика взаимного отображения одного множества на второе позволяет формировать требуемые характеристики и свойства узлов связи структуры по её связности, назначению и условиям оптимизации в реальных условиях работы по задаваемым правилам вхождения любой образующей системы в сеть связей общей системы производства летательных аппаратов.
Бесплатно
Статья научная
В работе установлена взаимосвязь между показателями пластической анизотропии (коэффициентами поперечной деформации) и параметрами строения материала, а также на примере прокатки технического алюминия Al99 исследовано изменение кристаллографии структуры и показателей анизотропии. В целом результаты исследований свидетельствуют о достаточно хорошей сходимости расчетных и экспериментальных данных, следовательно разработанные модели пластического течения анизотропного материала, учитывающие кристаллографическую ориентацию структуры, адекватно описывают анизотропию деформационных характеристик листовых материалов. Установлены кристаллографические ориентировки, способствующие увеличению коэффициентов поперечной деформации, а также приводящие к созданию трансверсальной изотропии. Проведенные исследования подтверждают принципиальную возможность формирования в листах заданной кристаллографии структуры, обеспечивающей повышение деформационных возможностей материала в процессе формообразования.
Бесплатно
Исследование износостойких материалов лопаток для смесителей-пневмонагнетателей
Статья научная
В работе приведены сравнительные исследования абразивной износостойкости металлов лопаток смесителей-пневмонагнетателей. Результаты исследования показали, что наилучшим комплексом механических и служебных свойств обладает сталь 110Г13Л обеспечивающая высокие прочностные и эксплуатационные свойства лопаток.
Бесплатно
Исследование кинетики полета и деформирования пакета при сварке взрывом
Статья научная
В работе приведена расчетно-экспериментальная методика определения скоростей движения и соударения пластин при их взрывном нагружении. На базе результатов проведенных исследований рассмотрена кинетика полета и деформирования пакета при сварке взрывом.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты исследования коэффициентов трения смазанных деталей из алюминиевого сплава АД0 с микроструктурированной поверхностью. Целью исследований было воссоздать условия при глубокой вытяжке цилиндрической детали и измерить коэффициенты трения при взаимодействии трущихся поверхностей. Для экспериментального исследования использовались трибометр CSM Instruments и профилометр Surtronic 25. Анализ результатов исследований показал снижение коэффициента трения при наличии микроструктурированной поверхности. Уменьшение величины коэффициента трения было достигнуто за счет предварительного тиснения поверхности листовой заготовки, обращенной к зеркалу матрицы, в виде большого количества микро углублений, которые эффективно удерживают смазку при штамповке, что позволяет снизить коэффициент трения.
Бесплатно
Исследование коэффициента трения титановых и инструментальных сплавов. Сухое и граничное трение
Статья научная
Представлены результаты обработки проведенного натурного эксперимента по определению коэффициента трения между титановыми сплавами и твердым сплавом. В процессе эксперимента варьировалась скорость тел-участников пары трения, а также сила их прижатия друг к другу. Трение проходило как в условиях подачи СОЖ, так и без нее. Результатом обработки данных стали эмпирические зависимости, позволяющие в зависимости от условий трения получать величину коэффициента трения.
Бесплатно
Исследование коэффициента трения фторопласта - 4 при различном качестве обработки поверхности
Статья научная
В статье приводятся результаты исследования коэффициентов трения при трибоконтакте фторопласт - 4 и стали 12Х18Н10Т. Целью данной работы было воссоздание трибоконтакта фторопласта - 4 и стали 12Х18Н10Т в торцевом уплотнении основной полости подвода окислителя рулевого агрегата ракетоносителя «Союз» и изучение коэффициента трения данной пары. Для экспериментального исследования использовались трибометр CSM Instruments и профилометр Surtronic 25. Результатом исследования стало получение зависимостей коэффициента трения от шероховатостей поверхностей при использовании смазки ЦИАТИМ - 205 и без нее. Так же было выявлено количество циклов «притирания», которое составило 5.
Бесплатно
Исследование критических условий пробивания стальной пластины пулей огнестрельного нарезного оружия
Статья научная
В статье изложены результаты исследования критических условий пробивания стальной пластины при обстреле пулями огнестрельного оружия. Исследован процесс разрушения стальной пластины в области пробивания с образованием чашевидной вырубки - «пробки» при соударении пули с преградой и выносе её вторичным осколком. Исследование режима пробивания бронепреграды с образованием пробки имеет значимость для экспертно-криминалистических подразделений МВД с целью идентификации оружия с максимальным количеством факторов идентификации на вырубках в отличии от сквозных пробитий, а так же для разработки методов моделирования процесса бронепробития, формировании расчётных зависимостей и разработки схем эмпирических исследований. В работе описана методика экспериментального исследования по пробитию мишени на специально разработанном стенде с дистанционным спуском. Для испытаний выбраны несколько основных классов огнестрельного оружия, для которых показана область критических условий пробития мишени с образованием чашечки. Эксперименты по пробитию образца с образованием вышибной чашечки проведены для разных калибров и типов пуль классов короткоствольного и длинноствольного огнестрельного оружия. Сделан анализ процесса деформации и разрушения материала мишени и пули в результате процесса образования пробки. Исследован процесс образования пробки при лобовом и боковом соударении сердечника пули со стальным и свинцовым сердечником с мишенью. Сделана оценка скоростных и энергетических режимов в процессе образования вырубки и условий возможности неполного процесса образования пробки.
Бесплатно
Статья научная
Разработаны физические и математические модели для расчета локальных температур на пластически деформирующих зернах шлифовального круга. Модели учитывают изменение кинематики диспергирования абразивными зернами и механических характеристик материала заготовки при наложении ультразвуковых колебаний. Разработана методика и программное обеспечение для расчета температурного поля, методика численного моделирования температур. Результаты моделирования показали, что использование ультразвуковых колебаний позволяет уменьшить локальные температуры на 24-30%.
Бесплатно
Исследование на перспективность использования невостребованных порошков природного алмаза
Статья научная
Переработка технических алмазов сводится к извлечению из них кондиционных порошков различных классов зернистости. В настоящее время глубина такой переработки ограничивается мелкозернистыми микронными и субмикронными порошками, которые в результате попадают в разряд отходов. В действительности же это полноценные и пригодные для использования алмазные порошки. Однако в силу отмечавшихся выше причин они сейчас и возможно на неопределенное время оказались невостребованными, к тому же еще и с тенденцией к накоплению. В статье рассмотрена проблема решения вопроса использования невостребованных порошков природного алмаза, и исследованы перспективы их использования.
Бесплатно
Исследование оптико-механических характеристик волокна в условиях термоцикла
Статья научная
В работе методами математического моделирования описана эволюция напряженно деформированного состояния в анизотропном оптическом волокне типа Panda в условиях контактного взаимодействия волокна и катушки при однорядной силовой намотке и циклическом изменении температуры. Методом конечных элементов построен конечномерный дискретный аналог. Выполнены многовариантные вычислительные эксперименты, в которых варьировались диаметр катушки и отклонения геометрии поперечного сечения волокна типа Panda. Получены зависимости описывающие эволюции напряженно-деформированного состояния в волокне, показателя преломления и двулучепреломления в светопроводящей жиле. Исследовано влияние отклонений геометрии поперечного сечения волокна типа Panda на оптические характеристики. Установлено, что для катушек малого диаметра характерно нелинейное изменение исследуемых параметров при высоких температурах, что связано с релаксационными процессами в защитно-упрочняющем покрытии волокна.
Бесплатно
Исследование остаточных напряжений при плоском шлифовании прерывистым абразивным кругом
Статья научная
Приведена методика исследования остаточных напряжений при плоском шлифовании прерывистым абразивным кругом. В результате исследования установлено, что в направлении скорости резания формируются тангенциальные остаточные напряжения растяжения. В направлении перпендикулярном скорости резания формируются осевые остаточные напряжения сжатия. Показано, что при шлифовании остаточные напряжения в деталях формируются от действия силового и теплового полей.
Бесплатно
Исследование остаточных напряжений, возникающих при инкрементальном формообразовании
Статья научная
В статье выполнены исследования по определению величины остаточных напряжений, возникающих при инкрементальном формообразовании усеченного конуса, в зависимости от угла наклона его образующей. Для оценки остаточных напряжений использовался метод разрезки колец, по результатам которого выявлено, что кольца, вырезанные по высоте изготовленных конических деталей, при разрезке смыкаются. Это свидетельствует о формировании при инкрементальном формообразовании сжимающих окружных напряжений. Также после разрезных колец наблюдается незначительное осевое смещение концов кольца, что говорит о наличии осевых остаточных напряжений, величина которых пренебрежительно мала по сравнению с величиной окружных. С увеличением степени деформации при инкрементальном формообразовании (увеличении угла конусности) величина остаточных напряжений уменьшается.
Бесплатно
Исследование параметров текстуры поверхностей деталей после финишной обработки
Статья научная
В статье приведены результаты исследования текстуры поверхности золотника, которые сравнивались с эталонными образцами шероховатости поверхности. Установлено, что максимальная корреляция достигается при угле наклона светового источника 60o.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведены результаты исследований электрометаллизационных покрытий из порошковых проволок с модифицирующими добавками комплексного концентрата месторождения редкоземельных металлов. Показана перспективность применения комплексного концентрата с редкоземельными элементами из месторождений Республики Саха (Якутия) в качестве модифицирующих добавок для получения покрытий с повышенными эксплуатационными свойствами.
Бесплатно
Исследование пористости абразивных инструментов
Статья научная
В статье были проведены исследования активной пористости АИ из СВС материалов. Установлено влияние характеристик АИ, твердости и процентного содержания Cr3С2 на пористость. Исследования позволили связать общую пористость с технологическими параметрами структуры
Бесплатно
Исследование процесса лазерной сварки стали У10А
Статья научная
В статье приведены результаты исследования лазерной точечной сварки образцовиз высокоуглеродистой стали У10А. Установлено, что максимальная прочность сварного соединения достигается при принудительном охлаждении сварного шва газово-аэрозольной смесью Ar2+H2O.Прочность сварного шва образцов из стали Ст3 не зависит от коэффициента теплоотвода.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе представлены результаты исследования процесса магнитно-импульсной формовки листовых заготовок, которые включали расчет процесса по инженерной методике, его компьютерное моделирование с помощью программного комплекса LS-DYNA и экспериментальную отработку операции. Цель работы - определить допустимую область применения инженерной методики расчета процессов магнитно-импульсной формовки тонкостенных деталей и возможность совместного использования инженерной методики и комплекса LS-DYNA для разработки процессов магнитно-импульсной формовки. В результате исследований установлено, что инженерная методика позволяет рассчитывать процессы с достаточной точностью при толщине заготовки, превышающей значение глубины проникновения импульсного магнитного поля в материал заготовки, а результаты расчетов могут являться начальными данными для более точного моделирования процесса с помощью программного комплекса LS-DYNA.
Бесплатно
Статья научная
Исследования выполнены с целью выявления связи интенсивности налипания частиц материала заготовки на абразивные зерна (АЗ) шлифовального круга с физико-механическими свойствами зерен. Получена математическая зависимость для расчета напряжения на площадке контакта налипа с АЗ после выхода АЗ из контакта с заготовкой. Выполнено численное моделирование локальных температур при микрорезании (царапании) образцов из стали 3Х3М3Ф абразивными зернам из различных материалов. Рассчитаны деформация налипа и напряжения, являющиеся следствием этой деформации, действующие на соединение налипа с зернами из материалов, имеющих различные коэффициенты линейного расширения. Установлено, что с увеличением разности коэффициентов линейного расширения материалов заготовки и АЗ увеличиваются напряжения, способствующие отрыву налипа от поверхности АЗ. Это позволяет прогнозировать меньшую интенсивность налипания материала заготовки на АЗ из таких материалов. В процессе экспериментальных исследований осуществляли микрорезание образцов единичными абразивными зернами. Установлено, что в меньшей степени изнашиваются и засаливаются АЗ из эльбора. Эльбор имеет максимальное значение коэффициента теплопроводности среди испытанных материалов и в меньшей степени изнашивается, поэтому локальные температуры при микрорезании зернами из эльбора минимальные. Разность коэффициентов линейного расширения материала налипа и эльбора имеет максимальное значение. Поэтому на площадке контакта АЗ из эльбора с налипом возникают напряжения, способствующие отрыву налипа от этой поверхности. В результате выполнено ранжирование АЗ из различных материалов по критериям, характеризующим их износ и засаливание. Подтверждена выявленная аналитическим путем взаимосвязь интенсивности засаливания зерна с коэффициентами линейного расширения и теплофизическими характеристиками материалов АЗ.
Бесплатно
Исследование процесса разрушения абразивных кругов на керамических связках
Статья научная
В работе представлен поиск упорядоченной стратегии разрушения шлифовального круга с помощью теории игр. Также рассмотрены различные кинематические схемы обработки шлифовальным кругом с помощью метода трещинообразования.
Бесплатно
