Рычажные связи в механических цепях. Динамические аспекты Белокобыльский С. В., Елисеев С. В. Ю кашуба В. Б., Ситов И. С




Скачать 17,27 Kb.
НазваниеРычажные связи в механических цепях. Динамические аспекты Белокобыльский С. В., Елисеев С. В. Ю кашуба В. Б., Ситов И. С
страница1/4
Дата03.02.2016
Размер17,27 Kb.
ТипДокументы
  1   2   3   4
Рычажные связи в механических цепях. Динамические аспекты


Белокобыльский С.В., Елисеев С.В.Ю Кашуба В.Б., Ситов И.С.


Рычажный механизм в теории механических цепей используется как форма соединения типовых элементов, однако, рычаг не входит в набор типовых звеньев, что связано с его определенными особенностями. Однако, рычажные связи приводят к изменениям топологической цельности механической цепи, также как это происходит по аналогии в теории электрических цепей при введении в цепь трансформатора. Eсли передаточное отношение рычага не равно единице, механическая цепь приобретает особый вид - метрику, что связано с появлением параллельных сил, действующих на рычаг или промежуточное твердое тело, которое может иметь различные формы размещения точки опоры. Рассматриваются особенности рычажных взаимодействий между элементами механических цепей. Предлагается метод построения математических моделей при выборе точки опоры рычажного механизма на разных элементах цепи. Показаны возможности учета инерционных свойств рычага. Предлагаемый метод расширяет возможности применения и использования аппарата теории механических цепей. Рассмотрены особенности соединения двух элементов с введением весомого рычага с плавающей опорой, задачей которого является расширение диапазона динамических свойств. При этом установлено, что параметры рычага имеют существенные значения, поскольку динамическая жесткость взаимодействия дает большой вариант изменений на разных частотах.


Lever-type linkages in mechanical circuits. Dynamical aspects


In the theory of mechanical circuits, a lever-type linkage is used as a form for assembling a standard elements junction. The lever, however, is not included into the standard links set due to its specific features. However, the lever-type linkages result in changes of mechanical circuit topological integrity that is similar to the introduction of a transformer into the circuit in the circuit theory. If the contact ratio is not equal to unity, the mechanical circuit transforms into a special type one - a metric. It is connected with the onset of parallel forces acting on the lever or an intermediate solid body which may have different forms of a supporting point arrangement. Some peculiar features of the interaction between the mechanical systems elements are considered. The method for mathematical modeling while selecting the leverage supporting point for the circuit various elements is proposed. The resources to take into consideration the inertial properties of the lever have been demonstrated. The proposed method broadens the potential for applying and utilizing the mechanical circuit theory apparatus. The characteristics of two elements joining when introducing a powerful lever with floating support which is to expand the dynamic properties range have been considered. It has been established that the lever parameters are of essential value since the interaction dynamic stiffness assumes great option changes at different frequencies.


Исследования пневматических шин при комплексном нагружении колеса


С.П. Рыков, В.Н. Тарасюк, В.С. Коваль


Представлены методы моделирования и результаты экспериментальной оценки неупругого сопротивления в пневматических шинах при комплексном нагружении колеса с использованием уникальных шинных стендов и оборудования кафедры «Автомобильный транспорт» Братского государственного университета. В качестве основной принята модель, которая построена на математическом описании характеристики нормальной жесткости шины уравнением эллипса, а связи амплитудных значений силы неупругого сопротивления и прогиба шины уравнением степенной функции. Экспериментальная оценка комплексного нагружения осуществлялась на шинах легковых и малотоннажных грузовых автомобилей с использованием оригинальных методик. Результаты эксперимента позволили сделать вывод о том, что дополнительное к нормальному нагружение шины продольной или боковой силой не выводит значения параметров модели из тех пределов, которые были получены при одинарном нагружении нормальной силой.


Pneumatic tyres study under complex wheel loading


The modeling methods and the results of experimental evaluation of inelastic resistance in pneumatic tyres under the complex wheel loading empolying the unique tyre stands and the facilities of the "Motor transport" department of Bratsk State University have been presented. The model based on the mathematical description of the tyre normal stiffness characteristics by means of the ellipse equation and the relationships between the force amplitude values of inelastic resistance and the tyre deflection – by means of power function equation has been accepted as a basic one.

The complex loading experimental evaluation was carried out on the tyres of cars and light-duty vehicles using special methods. The results of the experiment enabled to make a conclusion that the tyre loading by the longitudinal or side force additional to the normal doesn’t exceed the model parameters values out of the limits obtained by means of the normal force single loading.


.....................................


Использование нелинейных вязких и пластических элементов в механореологической модели ударного процесса


Лапшин В.Л., Рудых А.В., Глухов А.В.


Рассмотрена целесообразность применения нелинейных вязких и пластических элементов в механореологической модели, описывающей процесс ударного взаимодействия сферического тела с поверхностью. Для теоретического исследования процесса ударного взаимодействия сферического тела с поверхностью была разработана упруго-вязко-пластичная механореологическая модель. На базе математической модели была разработана специальная исследовательская программа. В результате проведения комплекса исследований были выявлены основные закономерности поведения упруго-вязко-пластичной модели. Исследовалось влияние упругих, вязких и пластических параметров модели на динамические параметры ударного процесса: продолжительность ударного взаимодействия, силу ударного взаимодействия модели, величину пластической деформации, высоту отскока модели от поверхности. Выполненные исследования позволили ответить на вопрос о целесообразности использования упруго-вязкой и упруго-пластической аналогии при расчете вязких и пластических сопротивлений модели, т.е. о целесообразности введения нелинейности в работу данных элементов модели. Результаты расчетов показали, что переход от линейной модели к нелинейной по диссипативным сопротивлениям деформации оказывает не существенное влияние на динамику ударного взаимодействия в рассматриваемом диапазоне варьирования значений факторов. Использование нелинейного пластического элемента оказывает существенное влияние на динамические параметры ударного процесса. Таким образом, дальнейшее совершенствование модели целесообразно осуществлять в направлении пластического параметра модели, нелинейность которого в существенной мере определяет динамику ударного взаимодействия.


Employing nonlinear viscous and plastic elements in mechanorheological model of a shock process


V.L. Lapshin, A.V. Rudykh, A.V. Glukhov


The application expediency of nonlinear viscous and plastic elements in the mechanorheological model describing the process of a spherical body shock interaction with a surface has been considered. To theoretically investigate the process of a spherical body shock interaction with a surface, the elastic - viscous - plastic mechanorheological model was developed. On the basis of a mathematical model, the special research program was developed. As a result of implementation of the set of researches, the basic regularities of the model behaviour were revealed. The influence of elastic, viscous and plastic parameters of model on the shock process dynamic parameters was investigated: the duration of shock interaction, the model shock interaction force, the value of residual deformation and the model springback value. The performed research has allowed solving the problem of application expediency of the elastic - viscous and elastic - plastic analogy while calculating the model viscous and plastic resistance, that is the expediency of the nonlinearity introduction into the model mechanorheological elements operation. The calculation results have demonstrated that the transition from the linear model to nonlinear one as to the dissipative resistance deformation has no significant effect on the shock interaction dynamics of the factors values variation in the range under consideration. The nonlinear plastic element application has significant effect on the shock process dynamic parameters. Thus, it is advisable to implement further model development in the sphere of the model plastic parameter, its nonlinearity to a large degree determining the shock interaction dynamics.


................................

Определение энергии диссипации контактного взаимодействия однородных твердых тел в условиях нестационарного нагружения


В.А. Меновщиков, С.П. Ереско


Показан подход к совершенствованию методов определения энергии контактного взаимодействия твердых тел в условиях нестационарного нагружения с учетом усталостных напряжений, приводящих к образованию трещин, на основе волновой энергетической теории. Существующие методы расчета параметров контактного взаимодействия узлов механических систем в условиях нестационарного нагружения основаны на расчете статической и динамической грузоподъемности и не учитывают энергии деформирования под действием волн напряжений, воздействующих на поверхностные и подповерхностные слои контактирующих тел, имеющих место в реальных эксплуатационных процессах практически любых механических систем. Определение энергии диссипации связано со значительными трудностями, обусловленными с одной стороны приближенным знанием количества вакансий дислокаций и других дефектов в поликристаллах, а с другой стороны, определение указанных параметров связано со значительным экспериментальным объемом исследований. Однако такие расчеты возможны и данные расчетов могут дать реальную картину структурного состояния материала. Исходное стационарное состояние механической системы в первом приближении можно считать однородным, независимо от того находится ли данная система под действием силовых или температурных полей, так как учет влияния которых может быть реализован введением соответствующих коэффициентов. Эволюция поля (силового, температурного, энергетического) в пространстве и во времени может быть оценена интегрированием дифференциальных уравнений, полученных для конкретных случаев. Феноменологический подход к проблеме затухания (рассеяния) волны напряжений в нелинейных средах проводится в предположении малых амплитуд и поэтому максимальный уровень мало отличается от начального. По отношению к металлическим материалам это допущение справедливо вследствие малого рассеяния последними энергии падающей волны, причем в данном случае расчет упрощается за счет пренебрежения влиянием амплитуды поля.


Determination of energy dissipation for homogeneous solids contact interaction under nonstationary loading conditions


V.A. Menovshchikov, S.P. Eresko


This article demonstrates the approach to the improvement of determination methods of solids contact interaction energy under nonstationary loading conditions taking into account the fatigue stress which leads to cracking. This approach is based on the wave energy theory. The existing methods of calculating the contact interaction parameters of mechanical systems units under nonstationary loading conditions are based on the calculation of static and dynamic load-carrying capacity and do not account for the energy of deformation under the effect of stress waves acting on the surface and subsurface layers of contacting bodies which occur in real-world operational processes of almost every mechanical system. The determination of dissipation energy is connected with considerable difficulties due to, on the one hand, the approximate knowledge of vacancies number and other defects dislocations in polycrystalline materials, and, on the other hand, the parameters definition is connected with a considerable experimental research. However, such calculations are feasible and they can give a true picture of the material structural state. The initial stationary state of a mechanical system can be assumed to be uniform at the first approximation, regardless of whether the system is under the influence of power and temperature fields since accounting for their effect can be implemented by means of appropriate coefficients introduction. The field (power, temperature, energy) evolution in space and time can be estimated by integrating the differential equations derived for specific cases. The phenomenological approach to the problem of the stress wave attenuation (dissipation) in nonlinear media is carried out under the assumption of small amplitudes and, therefore, the maximum level is closely approximated to the initial one. As for metal materials, this assumption is correct due to their small amount of the incident wave energy dissipation, and in this case, the calculation is simplified by neglecting the field amplitude effect.


...............................


Определение энергии диссипации при контактном взаимодействии неоднородных твердых тел в условиях нестационарного нагружения


В.А.Меновщиков, С.П. Ереско


Сложность экспериментальной оценки поведения материала твердого тела в силовом поле при контактном взаимодействии предопределяет необходимость разработки теоретических основ создания методики определения закономерностей распределения энергии в зоне силового контакта. Применяя известные закономерности можно теоретически оценить распределение энергии в среде твердого тела и на этой основе разработать основы определения энергии волн в неоднородной среде. Энергия волн в неоднородной среде расходуется на поглощение и рассеяние. В парах трения при эксплуатации возникают вынужденные гармонические колебания с частотами до 100 кГЦ и выше. Значения частот колебаний определяются скоростью относительного перемещения и степенью шероховатости контактирующих поверхностей. Амплитуды колебаний зависят от физико-механических свойств контактирующих пар и условий внешнего нагружения. Вынужденные колебания являются причиной возникновения и развития усталостных трещин, приводящих в конечном итоге к разрушению. В данной статье рассматриваются вопросы поведения контактирующих поверхностей с точки зрения волновой энергетической теории распространения энергии диссипации. Показан подход к совершенствованию методов определения составляющих энергии контактного взаимодействия неоднородных твердых тел в условиях нестационарного нагружения с учетом усталостных напряжений, приводящих к образованию трещин. Предложена математическая модель изменения энергии контактного взаимодействия на основе термодинамической аналогии. Показано как нестационарный режим и амплитуда энергии контактного взаимодействия влияет на образование трещин в глубине материала контактных поверхностей.


DETERMINATION OF ENERGY DISSIPATION FOR HETEROGENEOUS SOLIDS UNDER NONSTATIONARY LOADING CONDITIONS


V.A. Menovshchikov, S.P. Eresko

Siberian State Aerospace University, 31 Krasnoyarsky rabochy av., Krasnoyarsk, Russia.


The complexity of the experimental evaluation of the solid body material behavior in a force field under the contact interaction predetermines the need for developing the theoretical foundations of the methodology to determine energy distribution patterns at the power contact area. Applying the known laws, it is possible to theoretically estimate energy distribution in a solid medium, and on this basis to develop a framework for determining the wave energy in an inhomogeneous medium. The wave energy is used up for absorption and dissipation in an inhomogeneous medium. When in operation, the forced harmonic oscillations occur in the friction pairs, their frequency being up to 100 kHz and above. The values ​​of oscillation frequencies are determined by the relative movement velocity and the contacting surfaces roughness degree. The amplitudes of oscillations depend on the contacting pairs physical-mechanical properties and the external loading conditions. The forced oscillations are the cause of emergence and development of fatigue cracks eventually leading to destruction. This article deals with the behavior of contacting surfaces in terms of the wave energy theory of dissipation energy propagation. The approach to improve methods for determining the components of contact interaction energy of heterogeneous solids under nonstationary loading has been demonstrated taking into account the fatigue stress causing cracks. A mathematical model for the contact interaction energy change on the basis of thermodynamic analogy has been proposed. It has been shown how the nonstationary mode and contact interaction energy amplitude effect on cracks formation in the depth of the contact surfaces material.

  1   2   3   4

Похожие:

Рычажные связи в механических цепях. Динамические аспекты Белокобыльский С. В., Елисеев С. В. Ю кашуба В. Б., Ситов И. С iconМетодические материалы Дисциплина технология производства и переработки льна 110305 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»
Елисеев С. Л. Пособие к лабораторно-практическим занятиям по растениеводству и кормопроизводству: зерновые и технические культуры,...
Рычажные связи в механических цепях. Динамические аспекты Белокобыльский С. В., Елисеев С. В. Ю кашуба В. Б., Ситов И. С iconМетодология оценки уровня сформированности компетенций студентов Елисеев И. Н., профессор кафедры «Энергетика и безопасность жизнедеятельности» юргуэс, к т. н., доцент
Елисеев И. Н., профессор кафедры «Энергетика и безопасность жизнедеятельности» юргуэс, к т н., доцент
Рычажные связи в механических цепях. Динамические аспекты Белокобыльский С. В., Елисеев С. В. Ю кашуба В. Б., Ситов И. С iconМетодические указания к выполнению лабораторной работы по курсу "Материаловедение" для студентов механических специальностей
Цель работы: освоить методику научно – обоснованного выбора стали и режима ее термической обработки для получения требуемых механических...
Рычажные связи в механических цепях. Динамические аспекты Белокобыльский С. В., Елисеев С. В. Ю кашуба В. Б., Ситов И. С iconПример оформления тезисов на конференцию
Рэс из-за механических воздействий связано с выходом за пределы, установленные нормативно-технической документацией (нтд), механических...
Рычажные связи в механических цепях. Динамические аспекты Белокобыльский С. В., Елисеев С. В. Ю кашуба В. Б., Ситов И. С iconИнституционализация и государственное регулирование рыночных отношений обмена в современных цепях поставок розничных торговых сетей: логистический аспект с-м. Л. Кудусов
Институционализация и государственное регулирование рыночных отношений обмена в современных цепях поставок розничных торговых сетей:...
Рычажные связи в механических цепях. Динамические аспекты Белокобыльский С. В., Елисеев С. В. Ю кашуба В. Б., Ситов И. С iconКомплекс оборудования для лаборатории механических испытаний для определения конструкционной прочности металлов и сплавов Электромеханическая двухзонная испытательная машина "утс 110М-50"
Машина предназначена для проведения механических испытаний образцов конструкционных материалов и изделий на растяжение, сжатие, изгиб,...
Рычажные связи в механических цепях. Динамические аспекты Белокобыльский С. В., Елисеев С. В. Ю кашуба В. Б., Ситов И. С iconПроект «Семинары ес-россия»
Как известно, Ислам находится в конфронтации с якобы «христианской» идеологией, царствующей на территории современного Запада. В...
Рычажные связи в механических цепях. Динамические аспекты Белокобыльский С. В., Елисеев С. В. Ю кашуба В. Б., Ситов И. С iconС произвольными неоднородностями
Каркасный анализ предметной области: стационарные динамические задачи теории упругости для изотропных сред
Рычажные связи в механических цепях. Динамические аспекты Белокобыльский С. В., Елисеев С. В. Ю кашуба В. Б., Ситов И. С iconРуководство по проведению планово-профилактических и аварийно-восстановительных работ на линейно-кабельных сооружениях связи волоконно-оптической линии передачи
Разработан центральным научно-исследовательским институтом связи (цниис) Министерства РФ по связи и информатизации
Рычажные связи в механических цепях. Динамические аспекты Белокобыльский С. В., Елисеев С. В. Ю кашуба В. Б., Ситов И. С iconТеория и методология управления запасами в цепях поставок
Работа выполнена на кафедре логистики и организации перевозок гоу впо «Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница