Вестник Донского государственного технического университета @vestnik-donstu
Статьи журнала - Вестник Донского государственного технического университета
Все статьи: 1573
Устойчивость нелинейно-упругой пластины при боковом сжатии
Статья научная
Введение. Если круглая пластина нагружена по боковой поверхности, возможны потеря ее устойчивости и выпучивание. Данную проблему можно решить с учетом бифуркации. В этом случае пластина рассматривается как нелинейно-упругое тело. В задачах устойчивости нелинейной упругости важен выбор зависимости между напряжениями и деформациями. В ранних работах, посвященных этой проблеме, рассматривались простые законы состояния (конститутивные уравнения). В качестве примера можно привести материал «гармонического типа» Сенсенига.Материалы и методы. Для круглой пластины из материалов Мурнагана и Блейтца и Ко получены уравнения нейтрального равновесия. В предположении однородной начальной деформации рассмотрена задача устойчивости этой пластины. Строгие трехмерные уравнения нейтрального равновесия позволяют исследовать смежные формы равновесия с учетом физической и геометрической нелинейности. Вывод этих уравнений основан на теории наложения малой деформации на конечную.Результаты исследования...
Бесплатно
Устойчивость полиэтилена к нефти и сопутствующей воде
Статья научная
Введение. Полиэтилен является наиболее широко применяемым материалом в различных областях народного хозяйства, а изделия из него обладают существенными достоинствами, такими как лёгкость, нерастворимость в органических растворах при вполне удовлетворительной прочности. Однако механизм его разрушения достаточно сложен и зависит от условий работы и контактирующих с ним веществ. Цель исследований заключалась в изучении устойчивости полиэтилена к нефти и сопутствующей воде при статическом и динамическом режиме и комнатной температуре.Материалы и методы. Исследования проводились на лабораторном устройстве для пропускания различных жидкостей (нефть, сопутствующая и дистиллированная вода) в полиэтиленовых трубах, собранном авторами статьи. При работе были применены методы статистической и динамической обработки данных.Результаты исследования. Графики изменения веса и объёма погруженных гранул во времени, построенные по результатам проведенных экспериментов, показали, что для полиэтилена характерна квадратичная зависимость и диффузия для трех исследуемых в данной работе жидкостей (дистиллированная вода, сопутствующая вода и нефть) описывается законом Фика. Это указывает на тот факт, что скорость диффузии жидкости через полиэтилен является наиболее важным фактором.Обсуждение и заключения. Эксперименты и полученные результаты показали, что скорость диффузии жидкости через полиэтилен является наиболее важным фактором. Погружение в нефть оказывает большее влияние, чем погружение в сопутствующую или дистиллированную воду из-за присутствия солей. Было обнаружено, что относительное изменение веса и толщины стенок полиэтиленовых труб, по которым проходит нефть, больше тех, по которым проходит сопутствующая вода, а микроскопические изображения срезов в образцах до и после испытаний подтвердили полученные результаты.
Бесплатно
Устойчивость процесса алмазного выглаживания
Статья научная
Рассматривается проблема устойчивости траекторий формообразующих движений при алмазном выглаживании. Предлагаются уравнения динамики, на основе анализа которых определены механизмы и условия потери устойчивости. При анализе устойчивости рассматривается уравнение в вариациях относительно точки равновесия, задаваемой технологическими режимами и внешней постоянной силой, определяющей внедрение наконечника в заготовку. На основе этого предлагается способ настройки технологической системы по динамическим параметрам. Он позволяет выбрать рациональные значения усилия прижима алмазного наконечника к обрабатываемой детали, его геометрию, параметры инструмента и технологические режимы. Показано, что по мере сближения наконечника инструмента с заготовкой система становится более склонной к потере устойчивости. Потеря устойчивости зависит также от радиуса алмазного наконечника и технологических режимов.
Бесплатно
Устойчивость эволюционной траектории механической системы, взаимодействующей с трибосредой
Статья научная
Рассматриваются условия потери устойчивости движения механической системы, взаимодействующей со средой, формируемой в трибосопряжении. Показаны условия формирования и роль диссипативных, гироскопических, потенциальных и циркуляционных сил, формируемых в узле трения естественным образом и изменяющихся в ходе эволюционных преобразований.
Бесплатно
Устройства для преобразования движения в структуре диады механической колебательной системы
Статья научная
Введение. Рассматриваются возможности создания новых подходов в оценке динамических свойств механических колебательных систем. Цель исследований заключается в разработке метода построения математических моделей механических колебательных систем с несколькими степенями свободы, основанного на представлениях о системообразующих фундаментальных возможностях диад как структурных образований, определяющих особенности состояний исходной системы в целом. Материалы и методы. Используются подходы и приемы структурного математического моделирования, в рамках которых механической колебательной системе сопоставляется эквивалентная в динамическом отношении структурная схема системы автоматического управления. Оценка динамических свойств и вводимых дополнительных связей основана на применении передаточных функций, амплитудно-частотных характеристик и технологий частотного анализа. Результаты исследования. Доказаны возможности изменения динамических свойств систем путем введения дополнительных связей, реализующих преобразования состояний во взаимодействиях элементов на основе эффектов двойного дифференцирования. Показаны возможности изменений, которые могут быть инициированы устройствами для преобразования движения. Обсуждение и заключения. Разработан метод построения математических моделей диад и технология оценки их динамических свойств. Предложены физически реализуемые схемы конструктивно-технических решений на основе устройств для преобразования движения.
Бесплатно
Устройства для роторной внутрипочвенной механической обработки
Статья научная
Разработан технологический процесс и предложены технические решения внутрипочвенной роторной фрезерной обработки. На основании многолетних стационарных исследований решена задача синтеза нового качества почвы. Цель этих изысканий — создание долговременных оптимальных стартовых условий развития растений. Приведены технические параметры устройств. Показано, как их применение влияет на почву и на результаты сельскохозяйственного производства. Обозначены перспективы использования внутрипочвенной роторной фрезерной обработки. Отмечено, что значительная часть тягового и энергетического баланса ротационных фрезерных внутрипочвенных плугов ПМС-70, ПМС-100 и др. определяется сопротивлением перемещению в почве почвообрабатывающего устройства — редукторной, опорной и рыхлящей стойки плуга.
Бесплатно
Статья научная
Несмотря на различия технологических процессов, реализуемых на фрезерных и сверлильных станках, представлен общий подход к построению моделей виброакустической динамики колебательной системы «шпиндельный узел — режущий инструмент». Кроме этого на модельных фрезерных станках помимо традиционного фрезерования производится растачивание и сверление. Учитывая конструктивные особенности и геометрические параметры режущего инструмента, в качестве акустических моделей излучателя приняты линейный и точечный источники. Определение собственных частот и скоростей колебаний основано на использовании дифференциальных уравнений изгибных колебаний систем с распределёнными параметрами и функций А. Н. Крылова. Получены аналитические зависимости для скоростей колебаний, учитывающие параметры технологического процесса, конструктивные особенности инструмента и шпиндельных узлов.
Бесплатно
Уточнение расчета спектров структурной составляющей шума в кабинах с большой площадью остекления
Статья научная
Введение. Кабины широкого класса технологических машин различного функционального назначения, в частности, путевых кранов дорожно-строительной техники, имеют большую площадь остекления. Нужно. отметить, что остекление отнести к «слабым» элементам как по звукоизоляции, так и механическому импедансу, что объясняет значительное влияние воздушной и структурной составляющих шума на формирование акустических характеристик внутри таких кабин. Материалы и методы. Цель настоящего исследования заключалась в анализе спектров шума в кабинах, создаваемых излучением элементов остекления в замкнутом объеме, имеющем форму прямоугольного параллелепипеда. Метод исследования акустических характеристик основан на фундаментальных положениях технической виброакустики для соразмерных помещений. Результаты исследования. Поскольку кабины любых машин и оборудования представляют собой энергетически замкнутые системы, состоящие из пластин ограниченных размеров, то расчеты спектров виброакустических характеристик основаны на методах энергетического баланса. Существующие исследования вполне обоснованы для оценки уровней звукового давления, создаваемых внутри производственных помещений, когда воздействием отражённого звука можно пренебречь. При оценке уровней шума внутри кабин такое допущение является грубым и, поэтому, в данной статье приведены исследования, основанные на системе поршневых источников, излучающих звуковую энергию в замкнутый объем, а размеры самих излучателей соизмеримы с габаритными размерами кабины. Данная тема наиболее актуальна для мотовозов и кабин тепловозов. Обсуждение и заключения. Приведенные в данной статье результаты теоретических исследований позволяют выполнить инженерные расчеты спектров вибрации и шума всех элементов ограждения кабины и оценить количественный вклад каждого в формирование спектров шума внутри кабины на рабочих местах операторов. Такие расчеты позволяют на этапе проектирования кабин оценить вклад каждого источника и определить величины превышений над предельно-допустимыми значениями. На этой основе также при проектировании выбираются наиболее простые, технологичные и экономически обоснованные варианты по обеспечению санитарных норм шума путем достижения требуемых параметров звукоизоляции, что сопровождается уменьшением доли воздушной составляющей шума, а также импедансов соответствующих элементов. Это, в свою очередь, приводит к снижению доли структурной составляющей шума.
Бесплатно
Уточнение расчёта акустических экранов, устанавливаемых в производственном помещении
Статья научная
Акустические экраны - это средства звукоизоляции. Они предназначены для снижения шума на пути его распространения от источника до расчётной точки (РТ, рабочее место). Достоинствами акустических экранов являются конструктивная простота, малая масса и сравнительно низкая стоимость. Акустический экран как система шумозащиты обладает отличительной особенностью: зона максимального ослабления шума располагается в непосредственной близости от экрана. Эффективность применения экранов определяют следующие факторы: - небольшие размеры источника шума; - преобразование высокочастотных составляющих спектра шума источника; - расположение рабочей зоны вне технологической машины; - небольшое расстояние от источника шума до рабочего места оператора. Всё это в полной мере относится к оборудованию различного функционального назначения. В частности, к металлорежущим и деревообрабатывающим станкам (токарным, фрезерным, шлифовальным), редукторам и двигателям на участках обкатки. Существуют подробно разработанные расчёты экранов для их установки. В условиях свободной атмосферы формирование звукового поля при установке экранов внутри производственных помещений имеет существенные отличия, обусловленные многочисленными отражениями звуковых волн. В данной статье приведены результаты исследований акустической эффективности экранов в производственных помещениях.
Бесплатно
Статья научная
Описанный алгоритм оценки деловой репутации методом дисконтированных будущих денежных потоков позволяет принимать обоснованные инвестиционные решения. Особенностью данного метода является сложность расчётов, так как для построения модели необходимо располагать значительным объёмом информации. Следует отметить, что в модели дисконтированных будущих денежных потоков оценка деловой репутации для инвестиционных целей не требует высокой детализации расчётов, так как деловая репутация представляет собой неосязаемый актив и точно оценить её стоимость невозможно. В таком случае допустимо упростить расчёт, учитывая лишь существенные параметры модели. Чтобы провести корректный сравнительный анализ объектов инвестирования, необходимо оценить уровень существенности для каждой из сравниваемых организаций.
Бесплатно
Фазовый состав металломатричных композитов системы Fe-W-C, формируемых плазменным осаждением
Статья научная
Методами рентгенофазового и микроструктурного анализов исследованы особенности кристаллизации расплава системы Fe-W-C. Показано, что изменение содержания гексагонального карбида вольфрама в смеси существенно влияет на процессы фазообразования при кристаллизации. Установлено, что карбид вольфрама, имеющий гексагональную структуру, частично трансформируется в двойной карбид FeW3C, который, в условиях дефицита углерода, переходит в структуры типа M6C.
Бесплатно
Факторы конструктивной оптимизации процессов в аппаратах вихревого слоя
Статья научная
Целью работы является обоснование принципиальных параметрических решений, позволяющих создать оборудование для обогащения воды кислородом в замкнутых системах водоснабжения. При этом предполагается достигать эффекта обеззараживания, исключая добавление кислорода в воду из специальных емкостей. Объектом исследования выбраны аппараты вихревого слоя (АВС), обладающие рядом преимуществ. В известных разработках этих аппаратов по ряду принципиальных решений есть вопросы, не определена действенность факторов, влияющих на процесс обогащения воды кислородом. В качестве методов исследования использованы логический анализ существующих сведений по процессам, происходящим в АВС; аналитические методы решения задач; отсеивающие исследования по влиянию отдельных факторов с использованием известного контрольного оборудования; статистическая обработка данных. В результате выполненной работы определены наиболее значимые факторы, действующие в аппаратах вихревого слоя. Поисковые и отсеивающие эксперименты показали, что наибольшее влияние на процессы обогащения воды кислородом и обеззараживания воды для аквакультуры оказывают кавитация и наличие в камере обработки свободного воздуха. Кроме того, для снижения энергетических потерь зазоры между магнитопроводами должны быть максимально уменьшены. Результаты проведенных экспериментов позволили предложить конструкцию, обеспечивающую преобладание указанных факторов при обработке сточной воды для аквакультуры.
Бесплатно
Факторы, влияющие на точность дозирования жидкостей автоматами разлива
Статья научная
Рассматривается точность дозирования жидкостей автоматами розлива, выявлены основные факторы, влияющие на точность дозирования жидкостей автоматами розлива.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Исследовано формирование швов мостовых металлоконструкций при дуговой сварке под флюсом. Цель работы - изучить возможности увеличения производительности процесса дуговой сварки угловых швов. Материалы и методы. Для оптимизации технологии задействованы методы компьютерного анализа. С их помощью разработана физико-математическая модель формообразования угловых швов при сварке под флюсом. Она основана на системе уравнений теплопроводности и равновесия поверхности сварочной ванны. В данной системе формирование дуговой каверны определено по изотерме кипения флюса под действием излучения столба дуги, учтены теплоперенос парами флюса внутри дуговой каверны и влияние пространственного положения на формирование сварочной ванны. Результаты исследования. Предложены новые математические зависимости, описывающие физические явления при дуговой сварке угловых швов под флюсом. Основная особенность предложенной модели - учет принципиального отличия дуговой сварки под флюсом от дуговой сварки в защитном газе, а именно: при сварке под флюсом дуга горит в парогазовой полости, возникающей при плавлении и испарении флюса. Проведено численное моделирование распределения температур при сварке под флюсом «в лодочку» и «в угол». Выявлены ограничения процесса при сварке угловых швов за один проход. Установлено, что сварка под флюсом «в лодочку» в один проход обеспечивает качественное формирование швов практически для любой толщины листов металла. При сварке «в угол» качественное формирование обеспечивается только для толщины до 8 мм. При больших толщинах формирование шва нарушается из-за стекания расплава с вертикальной стенки. В этом случае катет углового шва уменьшится, образуется характерный подрез, поэтому сварной шов будет асимметричным и менее прочным. Обсуждение и заключение.Сравнение результатов численного анализа с фактическими данными о режимах сварки при производстве мостовых металлоконструкций показало, что существующие технологии сварки угловых швов уже достигли своей максимальной производительности. Далее повышать производительность за счет формирования катетов увеличенного размера можно только при многодуговых или многоэлектродных способах сварки.
Бесплатно
Физическая модель износостойкости металломатричных композиционных материалов
Статья научная
Приводится методика расчёта износостойкости карбида вольфрама, фаз Лавеса, сверхструктур и композиционных материалов на их основе. Обсуждаются полученные результаты.
Бесплатно
Физические аспекты низкотемпературной пайки галлиевыми припоями
Статья научная
Выполнен анализ путей активации процессов растворения и диффузии при взаимодействии расплава с твердым веществом. Получена зависимость концентрации растворенного в расплаве вещества от температуры, времени, площади контакта расплава и твердого вещества, кинематической вязкости и объема расплава.
Бесплатно
Философская модель снижения экологической опасности
Статья научная
Рассмотрены актуальные проблемы снижения экологической опасности в условиях глобального экологического кризиса. Представлена философская модель снижения экологической опасности как эвристический объект методологической рефлексии и решения парадоксальных проблем современности.
Бесплатно
Философские и психологические аспекты изучения восприятия и запоминания музыки
Статья научная
Дан анализ известных теоретических и экспериментальных исследований истории происхождения музыки, музыкального восприятия, а также музыкальной памяти. Произведена классификация различных направлений изучения данной проблемы.
Бесплатно
Философские проблемы экологической безопасности человечества
Статья научная
Рассмотрены актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности человека, экологической безопасности и гармонического взаимодействия общества и природы в системе «человек-природа».
Бесплатно
Финансовое обеспечение модернизации российской экономики
Статья научная
Дан анализ использования бюджетных средств, фондов прямых инвестиций и венчурных фондов как важнейших источников финансовых ресурсов модернизации. Обозначены основные финансовые инструменты стимулирования модернизации российской экономики.
Бесплатно
