авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.Е. ЖУКОВСКОГО “ХАРЬКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ” ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА ...»

-- [ Страница 4 ] --

7. Пат. 13762 Украина, F01L 1/20, F01L 1/46. Пристрій для утворення на плоскій поверхні тертя рельєфу заглибин, що утримують мастильні матеріали / Марчук В.Є., Шульга І.Ф., Шульга О.І., Плюснін О.Є. (Україна). – u200509981;

заявл. 24.10.2005;

опубл. 17.04.2006. Бюл.

№ 4. – 4 с.: ил.

8. Марчук В.Є. Вплив зернистості абразиву на зносостійкість дискретних поверхонь // Проблеми тертя та зношування: наук.-техн. зб. – К.: Вид-во Нац. авіац. ун-ту “НАУ-друк”, 2010. – Вип. 53. – С. 139 - 146.

Поступила в редакцию 04.12.2010.

Рецензент: канд. техн. наук, проф. Н.И. Семишов, Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «ХАИ», г. Харьков УДК 624.072 С.С. Куреннов, канд. техн. наук ЧИСЛЕННЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА ДИНАМИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В КЛЕЕВОМ СОЕДИНЕНИИ Нахлесточное клеевое соединение и его модификации, такие, как клеештифтовое и клееболтовое, являются одними из наиболее распро страненных типов соединений в конструкции современных ЛА. Для рас чета таких соединений создано несколько моделей НДС [1-3]. Они отли чаются друг от друга степенью детализации и учитывают неравномер ность напряжений по толщине соединяемых деталей либо приближенно – неравномерность по ширине соединения и т.д.

Однако следует отметить малое количество работ, направленных на изучение динамических напряжений в соединениях. Это связано, по видимому, со значительной математической сложностью задачи. Даже простейшая модель [3, 4] приводит к исследованию свойств колеба тельной системы с двумя типами связанных колебаний. Обзор совре менной литературы показал, что исследование динамических напряже ний в составных балках (как и более общая задача – связанные двухмо довые колебания стержней, например крутильно-изгибные) изучены только в постановках, отвечающих самосопряженному дифференциаль ному оператору, даже если этот факт специально не оговаривается.

Однако широкий спектр прикладных задач не отвечает этому критерию.

В случае несамосопряженной спектральной задачи система собствен ных функций не только не образует базиса, но и не является замкнутой.

Для получения замкнутой системы собственные функции приходится дополнять присоединенными функциями (например [5]). Эта проблема для дифференциальных операторов выше второго порядка еще подле жит исследованию. Естественным выходом является численно аналитический подход к расчету НДС. Наиболее простым автору пред ставляется дифференциально-разностный метод (метод прямых) с пе реходом от производных по пространственной координате к конечным разностям.

Постановка задачи. Уравнения равновесия дифференциальных элементов слоев переменной толщины имеют вид 2U (1) 2 (1) (1) ) ( U U (2 ) (1) = 1 + 1 + 1 U U ;

x 2 t x 2 (2 ) (1) 2 (2 ) (2 ) ( ) U U U (2 ) (1) = 2 + 2 + 2 U U, x 2 t x где коэффициенты j зависят от производных от толщины соответст вующих слоев и в случае постоянных значений толщины равны нулю.

Коэффициенты системы и дисперсионное соотношение для этого случая приведены в [4], дисперсионная кривая имеет две ветви (рис. 1).

Рисунок 1 - Дисперсионные кривые Граничные условия примем следующими:

U1 U = 0, =F;

(2) x x = 0 x x = L U U2 x =0 = 0, = 0, (3) x x =L F где F (t ) =, соответственно F0 - поток нормальных напряжений.

E Одно из конструктивно-технологических решений соединения, со ответствующее данным граничным условиям, показано на рис. 2.

Рисунок 2 - Схема соединения Краевые условия для слоев неодинаковы в x = 0. Поэтому в ана литическом решении задачи, записанном в форме разделения перемен ных, сомножитель, зависящий от x, будет содержать не одно, как в за даче [4], а 4 слагаемых (т.к. всего 4 краевых условия) в виде синуса и косинуса гиперболических от двух волновых чисел k1 и k 2, соответст вующих собственным частотам (см. рис. 1.). Соответственно сомно житель, зависящий от времени t, будет содержать только 2 слагаемых, а именно синус и косинус t, и, следовательно, 4 начальные условия U i = 0, = Ui (4) t =0 t t = не могут быть удовлетворены. Система собственных функций не полна.

Построение решения. Операцию дифференцирования по x в системе (1) заменим разностными выражениями по пятиточечным [6] ) ( d (j) 1 (j) (j) (j) (j) ui = u i 2 8ui 1 + 8u i +1 u i + 2 ;

dx 12h ( u ( ) + 16u ( ) 30u ( ) + 16u ( ) u ( ) ) d (j) j j j j j ui = i 2 i 1 i +1 i + i 2 dx 12h и трехточечным (для краевых условий) схемам (j) (j) (j) (j) (j) d ( j ) u i + 1 u i 1 d ( j ) u i +1 2u i + u i u= u= ;

.

dx i 2i 2h dx h Здесь h = L / N - шаг разбиения;

N - число узлов.

После преобразования уравнения (1) приобретают вид d 2u (1) i = a (1)u (1) + b (1)u (1) + c (1)u (1) + d (1)u (1) + e (1)u (1) + f (1)u (2 ) ;

i 2 i 1 i +1 i + i i i i i i i i dt 2 (2 ) d ui (2 ) (2 ) (2 ) (2 ) (2 ) (2 ) (2 ) (2 ) (2 ) (2 ) (2 ) (1) = ai ui 2 + bi ui 1 + c i ui + d i ui +1 + ei ui + 2 + fi ui, dt (j) (j) где коэффициенты ai,..., fi достаточно очевидны.

В более удобной матричной форме:

d Xi = Ai X i 2 + Bi X i 1 + Ci X i + Di X i +1 + E i X i + 2, (5) dt где u (1) (1) b (1) c (1) f (1) i, A = ai 0 i i, i Xi = ( 2 ), Bi = (2 ), C i = (2 ) (2 ) 0 a ci (2 ) i 0 bi fi i ui d (1) (1) 0, E = ei i Di = (2 ).

0 d (2 ) i 0 ei i В данной задаче присутствуют граничные условия трех видов:

(2 ) а) нулевые перемещения второго слоя в x = 0, т.е. u0 = 0. В (2 ) (2 ) (2 ) (2 ) силу симметрии в соседних узлах имеем u 1 = u1 и u 2 = u 2 ;

(j) du i = 0, откуда следует б) свободный край, что соответствует dx (j) (j) (j) (j) u i 1 = u i + 1 и u i 2 = u i + 2 ;

(1) F du N = 0. Выражая произ в) к краю приложена нагрузка, т.е.

E dx водную по трехточечной схеме, находим F (1) (1) uN 1 = uN +1 + 2h 0. (6) E Записывая уравнения в форме (5) для узлов 0,..., N, получаем dX = AX + F, (7) dt где X X0...

X = 1, F =,... TN X TN n Источником появления субматриц T является соотношение (6).

(1) Если выразить uN +1 в двух последних уравнениях системы через пере (1) мещение внутреннего узла uN 1, то возникнут свободные члены, фор мирующие столбец F. Кроме того S1 D0 E0...

0 0 0 0 B1 C1 D1 E1...

0 0 A2 B2 C2 D2 E2...

0 0 A3 B3 C3 D3 E3... A =....

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

0 EN... AN 2 BN 2 CN 2 DN 0 DN... AN 1 BN 1 SN 0 QN... SN 0 0 Нижняя строка получена дифференцированием уравнений (1) по (j) трехточечной схеме. Это позволяет исключить перемещения uN + 2. Суб m матрицы Si получаем с использованием краевых условий трех описан ных типов, исключая перемещения в узлах за пределами области и вы ражая их через перемещения во внутренних узлах.

Решение системы дифференциальных уравнений (7) имеет вид [ ] N (1) (2 ) X = M i hi cos i t + M i hi sin i t A F, (8) i = где i - собственные числа матрицы A ;

hi - соответствующие им соб (j) ственные векторы;

M i - неизвестные коэффициенты, которые нахо дим из начальных условий (4). Удовлетворяя этим условиям, получаем M (1) () (2 ) 1... = H A F, Mi = 0 ;

и M (1) N где H - матрица, составленная из собственных векторов hi.

Пример расчета. Рассмотрим соединение детали из КМ ( 1 = 3 мм, E1 = 240 ГПа, 1 = 2200 кг·м3) и металлической законцов ки ( 2 = 5 мм, E 2 = 70 ГПа, 2 = 2650 кг·м3, L = 0,15 м). К композит ной детали мгновенно приложено усилие F0 = 10 КН·м-1. Параметры клеевой прослойки: G = 77 МПа, c = 0,3 мм. Число узлов разбиения N = 20. На рис. 3 показаны перемещения слоев в точке x = L.

Рисунок 3 - Перемещения слоев на конце соединения Напряжения в клеевой прослойке в этой же точке и соответст вующие показанным выше перемещениям приведены на рис. 4.

Рисунок 4 - Напряжения в клее в конце соединения Отметим, что для верификации программы был проведен расчет для условий задачи из работы [4], и результаты совпали с чрезвычайно высокой точностью (менее 0,1% ).

Любопытно проследить движение волны в слое. Для этого пока жем на рис. 5 перемещения в три момента времени: t1 = 10 c, 6 t 2 = 5 10 c и t 3 = 10 c. Хорошо видно характерное для дисперги рующих волн явление – отдельная волна, заметная в момент времени t 2 (А), опережает волновой пакет, движущийся с групповой скоростью и в момент времени t 3 выходит за его пределы (В).

Рисунок 5 - Начало движения волны в слое Выводы. Вычисления показывают, что влияние сил инерции дает значительную поправку к возникающим в клее максимальным напряже ниям. Это служит основанием для дальнейших исследований динамиче ских напряжений в соединениях, которые могут проводиться в следую щих направлениях:

- построение аналитических решений для разнообразных типов граничных условий;

- учет изгибных колебаний и влияния поперечных связей;

- учет диссипации энергии в соединении.

Список использованных источников 1. Карпов Я.С. Проектирование и конструирование соединений деталей из композиционных материалов / Я.С. Карпов, С.П. Кривенда, В.И. Рябков // – Х.:, ХАИ, 1997. – 200 с.

2. Кутьинов В.Ф. Расчет клеенных комбинированных конструкций из композиционных материалов // Проектирование, расчет и испытание конструкций из композиционных материалов / В.Ф. Кутьинов – ЦАГИ. – 1982. – Вып. 9. – С.33-47.

3. Ржаницын А.Р. Составные стержни и пластины / А.Р. Ржаницын – М.:

Стройиздат, 1986. – 316 с.

4. Куреннов С.С. К вопросу об определении динамических напряжений в клеевом соединении // Вопросы проектирования и производства кон струкций летательных аппаратов: сб. науч. тр., Х.: Нац. аэрокосм. ун-т им. Н.Е. Жуковского «ХАИ», 2005. – Вып.41(2) – С.66-72.

5. Ильин В.А. Свойства спектральных разложений, отвечающих несамо сопряженным операторам / В.А. Ильин, Л.В. Крицков // Функциональ ный анализ. Итоги науки и техн. Сер. Соврем. мат. и ее прил. Темат.

обз., ВИНИТИ, М.: 2006, – С. 5– 6. Коллатц Л. Задачи на собственные значения / Л. Коллатц. – М.: «На ука», 1968. – 503 с.

Поступила в редакцию 18.11.2010.

Рецензент: д-р физ.-мат. наук, проф. А. Г. Николаев, Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского «ХАИ», г. Харьков УДК 621.43.068.4 В.Н. Кобрин, д-р техн. наук;

В.В. Вамболь, канд. техн. наук;

А.В. Овчаров, канд. техн. наук;

В.Ю. Колосков, канд. техн. наук ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АВТОТРАНСПОРТА, ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО АЭРОПОРТЫ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ В настоящее время практически каждый аэропорт гражданской авиации в любой стране мира располагает достаточно большим парком автомобилей для осуществления им вспомогательных или обеспечивающих непрерывную работу авиации функций. Так, перевозка пассажиров с аэропорта к авиалайнеру, транспортировка багажа, заправка топливом самолетов, доставка летательных аппаратов в ангары и из них на летное поле – все это работа обслуживающего аэропорты автотранспорта.

Именно от автотранспорта в атмосферу ежегодно выбрасываются миллиарды тонн диоксида углерода, токсичных газообразных соединений, твердых частиц, в том числе канцерогенных и мутагенных веществ.

Около 80 % всех видов загрязнения биосферы обусловлено энергетическими процессами, включающими в себя добычу, переработку и использование топлив. Если за весь период развития цивилизации человечество использовало 85 млрд. т топлива, то поло вина этого объема – за последние 30 лет. Ежегодно сжигают около 2 млрд. т только углей.

Из-за высокого уровня развития промышленности и транспорта в северном полушарии сосредоточено около 93 % всех газовых выбросов в атмосферу. Более того, около 90 % этих выбросов приходится на 10 % поверхности суши, включающей в себя часть Европы, Северной Америки и Японию. То есть основная часть продуктов сгорания всех видов топлив выбрасывается в атмосферу на площади в 3 % от всей поверхности планеты. Антропогенные источники приносят в атмосферу огромное количество свинца, что связано, в первую очередь, с отработавшими газами (ОГ) автомобилей при использовании этилированных бензинов. Концентрация свинца и других тяжелых металлов накапливается на поверхности литосферы, в иле рек и морей, в телах животных и людей. Очень опасными для человека являются канцерогенные углеводороды, оксиды азота и серы, выбрасываемые с ОГ двигателей автомобилей, самолетов, а также с продуктами сжигания топлив в энергетических и технологических установках.

Загрязнение атмосферы достигло угрожающих масштабов. Поэтому нужны принципиально новые эффективные решения по снижению техногенного воздействия транспорта, энергетики и промышленности на экологическую среду. Действительно, в отношениях между человеческой цивилизацией и биосферой накоплено огромное количество противоречий. В случае нерешения людьми этих противоречий биосфера разрешит их за счет человечества, которое просто будет уничтожено природой как вредная составляющая. А потом биосфера снова начнет последовательно восстанавливать свое динамическое равновесие, но уже без людей, которые просто перестанут существовать на Земле [1 – 3].

Сегодня техническая мощь человечества намного опередила его экологическую грамотность, так же, как и духовную культуру людей.

Человек подошел к природе с единственным намерением – завоевать её, подчинить, силой взять ее богатства. Он поверил во всемогущество техники, стал выделять максимум средств на ее развитие и лишь мизер - на сохранение природы. Именно поэтому мировым сообществом должны быть немедленно сформулированы требования и принята жизненно важная концепция рационального природопользования – концепция высокой ответственности человека за сохранение природных систем Земли и здоровье самого человека [1 – 5].

К основным источникам загрязнения атмосферы, особенно в крупных городах, относится автомобильный транспорт, основу которого (более 80 %) составляют автомобили с бензиновыми двигателями. Так, в крупных городах Украины вклад автотранспорта в валовой выброс вредных веществ (ВВ) составляет от 50 до 90 %. В табл. 1 приведены данные по ряду городов Украины с преобладающим уровнем загрязнений атмосферы автотранспортом [4]. В г. Харькове автомобили с бензиновыми двигателями составляют 94 % от общего количества и на их долю приходится 85 % от всех автотранспортных выбросов.

Таблица 1 – Доля автотранспорта в загрязнении атмосферы городов Украины Доля автотранспорта в загрязнении, % Город 90. Ужгород 88, Ялта 77. Киев 68, Харьков 64, Николаев 61. Одесса В табл. 2 приведены основные вредные ингредиенты (бенз(а)пирен (БП), формальдегид (НСНО), оксиды азота (NOx) и другие), доминирующие в общем загрязнении атмосферы городов по количеству случаев превышений ими среднесуточных предельно допустимых концентраций [ПДКі]СС.

Таблица 2 – Значимость отдельных вредных веществ в загрязнении атмосферы городов Украины Город Вещества, определяющие высокий уровень загрязнения атмосферы города БП, НСНО, N0х, пыль Днепропетровск Донецк БП, пыль, фенол, аммиак БП, N0х, НСНО, фенол Запорожье БП, НСНО, N0х, сероуглерод Киев БП, НСНО, N0х Кривой Рог БП, НСНО, фтористый водород, N0х Одесса БП, N0х, НСНО, пыль Харьков В табл. 3 представлены показатели относительной вредности для человека токсичных и канцерогенных ингредиентов, выбрасываемых с ОГ автомобилей: [ПДКСО]СС/[ПДКі]СС.

Таблица 3 – Относительная вредность токсичных и канцерогенных веществ, выбрасываемых с ОГ автомобилей Вредное вещество Относительная вредность СО (оксид углерода) СН (несгоревшие неканцерогенные углеводороды) N02 (диоксид азота) БП (бенз(а)пирен) 3 000 НСНО (формальдегид) SO2 (диоксид серы) Сж (сажа) По данным табл. 2 и 3 видно, что особо вредными веществами, вы брасываемыми с ОГ автомобилей, являются оксиды азота и канцерогены, из которых в атмосфере под воздействием солнечной радиации могут синтезироваться нитроканцерогенные вещества, обладающие мутагенными свойствами и очень опасные для здоровья человека [4, 6, 7]. Несмотря на большую значимость выбросов канцерогенов и оксидов азота для формирования негативных тенденций состояния атмосферного воздуха больших городов и мегаполисов, официальное законодательство Украины (ДСТУ) до настоящего времени не предусматривает их нормирование непосредственно с выбросами ОГ автомобилей.

Для выяснения приоритетности воздействия канцерогенов и оксидов азота, выбрасываемых с ОГ автомобилей, на состояние атмосферного воздуха, необходимо провести определение их количества за испытание (г/исп., а не объемной доли в % как предложено в действующих ДСТУ).

Кроме того, необходимо в процессе исследования определить эффективность отдельных мероприятий, применяемых для снижения токсичности выбросов.

Для получения более достоверных данных по экологическому несовершенству автомобилей, необходимо оценивать их только во время испытаний на стенде с беговыми барабанами по Европейскому ездовому циклу. Это позволит более полно определить степень воздействия автотранспорта на экологическую среду города. Программа исследований предусматривает такие основные этапы:

• подготовка и проведение испытаний автомобилей на стенде с беговыми барабанами;

• отбор и определение уровней выбросов нормируемых вредных веществ (СО, СН, N0х, БП) с ОГ автомобилей;

• установление экологического несовершенства исследуемых разновидностей автомобилей.

Для оценки экологической опасности выбросов автомобилей предлагается использовать показатель, определяющий уровень (З ), j загрязнения атмосферы каждым из вредных веществ i представляющий собой отношение массы i-го вредного вещества (G ), j i выбрасываемого с ОГ j-й модификации автомобиля за ездовой цикл к произведению расхода ОГ (VОГ ) на [ПДКi]cc i-го вредного вещества Зij = Gij (VОГ [Д i ]cc ). (1) Рассчитанные для определенной модификации автомобиля (Зij ) показывают, во сколько раз среднее содержание i-го вредного вещества в ОГ, измеренного в процессе испытаний автомобиля, превышает его предельно допустимый уровень в атмосферном воздухе [ПДКi]cc.

Вещество, которое дает наибольший уровень загрязнения воздуха, является определяющим в загрязнении атмосферы.

Целесообразно использовать относительный уровень загрязнения воздуха Зij, представляющий отношение Зij к сумме уровней загрязнения атмосферы всеми измеренными вредными веществами на исследуемом автомобиле n j Зi = 100Зij j Зk, (2) k = i = 1, 2, …, n.

Параметр Зij показывает вклад каждого из измеренных вредных веществ в общее загрязнение атмосферного воздуха.

Экологическое несовершенство автомобилей рекомендуется оценивать с помощью фактора относительной экологической вредности () j, представляющего отношение суммы уровней загрязнения () атмосферного воздуха всеми измеренными на j-м автомобиле ВВ Зij к сумме уровней загрязнения воздуха базовой модификацией автомобиля, имеющей максимальное ее значение:

n n j = Зij max З1. (3) k i =1 k = Фактор позволяет определить, на сколько проведенные в автомобиле усовершенствования улучшили его экологическое состояние.

Снизить уровни выбросов автомобиля можно за счет более рациональной организации рабочего процесса двигателя, использования другого вида топлива, установкой на автомобиль системы нейтрализации ОГ, применения на автомобиле различных комбинаций из указанных методов.

Ниже представлены результаты испытаний легковых автомобилей типа ГАЗ-24 и ГАЗ-31 с карбюраторными двигателями типа ЗМЗ. Одно испытание состоит из четырех одинаковых ездовых циклов, непрерывно повторяемых один за другим. Общая длительность испытания – 13 мин.

Модификации автомобилей ГАЗ приведены в табл. 4, где И – автомобиль, оборудованный искровым зажиганием;

Ф-Ф – автомобиль с – форкамерно-факельным зажиганием;

ОСНОГ автомобиль укомплектованный окислительной системой нейтрализации ОГ;

БСНОГ – автомобиль с бифункциональной системой нейтрализации ОГ.

Таблица 4 – Общая характеристика исследуемых автомобилей Система № Марка Способ Вид используемого Типы двигателя нейтрализа п/п автомобиля зажигания топлива ции ОГ 1 ЗМ3.402. ГАЗ-31-029 И Бензин АИ-93 нет 2 ГАЗ-24-10 ЗМЗ.4021.10 И Бензин АИ-76 нет (неэтилированный) 3 ГАЗ-24-10 ЗМЗ.4022.10 Ф-Ф Бензин АИ-76 нет (неэтилированньгй) 4 ЗМЗ. 4027. 10 Сжиженный газ (пропан ГАЗ-24-17 И нет бутан) 5 ЗМЗ 402 1. ГАЗ-24-10 И Бензин АИ-76 ОСНОГ (неэтилированный) 6 ГАЗ-24-10 ЗМЗ.4022.10 Ф-Ф Бензин АИ-76 ОСНОГ (неэтилированный) 7 ЗМЗ. 4027. 10 Сжиженный газ (пропан ГАЗ-24-17 И ОСНОГ бутан) 8 ГАЗ-24-10 ЗМЗ.4021.10 И Бензин АИ-76 БСНОГ (неэтилированный) Автомобили ГАЗ-31-029 и ГАЗ-24-10 (двигатели с искровым зажиганием, системы нейтрализации ОГ отсутствуют) приняты как базовые. Уровни выбросов автомобилей, а также их предельно допустимые выбросы (ПДВ) приведены в табл. 5.

Таблица 5 – Данные по уровням выбросов вредных веществ с ОГ исследуемых автомобилей за испытание по Европейскому ездовому циклу Уровни выбросов вредных веществ, Система № Марка Способ г/исп нейтрализации п/п автомобиля зажигания СН + ОГ N0х СО СН БП NOx 18,8 36 ·10- 1 27,4 9,2 9, ГАЗ-31-029 И нет 18.7 25,5·10- 2 19,8 9,7 9, ГАЗ-24-10 И нет 12,7 4,0·10- 3 10,7 7,9 4, ГАЗ-24-10 Ф-Ф нет 12,1 3,3·10- 4 6,8 8,4 3, ГАЗ-24-17 И нет 13,6 1,1·10- 5 3,2 4,2 9, ГАЗ-24-10 И ОСНОГ 4,5 0,8 · 10- 6 2,0 1,5 3, ГАЗ-24-10 Ф-Ф ОСНОГ 0,7·10- 7 0,7 2,4 3,9 6, ГАЗ-24-17 Л ОСНОГ 2,9·10- 8 11,2 0,9 0,3 1, ГАЗ-24-10 И БСНОГ ПДВ (автомобиль без нейтрализатора) 45,0 6,0 17, ПДВ (автомобиль с нейтрализатором) 25,0 3,5 6, Абсолютные (Зi ), суммарные ( Зi ) и относительные (Зi ) уровни загрязнения воздуха выбросами исследуемых модификаций автомобилей представлены в табл. 6.

Таблица 6 – Приведенные и относительные уровни загрязнения воздуха выбросами автомобилей за испытание по Европейскому ездовому циклу () З З № Числитель - Зi, знаменатель - Зi i i N0х СО СН БП 1 1405/4.3 944/3.0 24615/75.7 5538/17.0 32502/ 2 1015/3.5 993/3.4 23077/79.5 3923/13.6 29010/ 3 549/3.8 810/5.7 12308/85.7 615/4.8 14282/ 4 349/3. 1 862/7.7 9487/84.7 508/4.5 11206/ 5 164/0,7 431/1.7 24103/96.9 169/0.7 24867/ 6 103/1.3 154/1.9 7692/95.3 123/1.5 8072/ 7 36/0.3 246/2.4 10000/96.2 108/1.1 10390/ 8 584/30.5 92/4.9 769/40.9 446/23.7 1881/ На основе полученных результатов исследований выполнен обобщенный анализ экологической эффективности проведенных усовершенствований автомобилей. Результаты анализа представлены в табл. 7, где индексы автомобилей (в соответствии с табл. 4) расположены в порядке убывания их факторов экологической вредности.

Таблица 7 – Обобщенные данные по фактору экологической вредности всех исследуемых модификаций автомобилей 1 2 5 3 4 7 6 Модификации автомобилей Фактор вредности ( j ) 100 89.3 76.5 43.9 34.5 32 24.8 5. Проведенные испытания показали, что основными вредными веществами, определяющими экологическое несовершенство автомобилей с бензиновыми двигателями, являются NOx и БП, а также соединения свинца (при использовании этилированных бензинов).

Наибольшие значения факторов экологической вредности имеют базовые автомобили ГАЗ-31-029 и ГАЗ-24-10, работающие на бензине, оборудованные двигателями с искровым зажиганием и не имеющие систем нейтрализации ОГ.

Эффективным способом улучшения экологических показателей автомобилей с искровым зажиганием, является использование газового топлива вместо бензина (фактор экологической вредности такого автомобиля снижается в 3 раза).

Применение на автомобилях двигателей с форкамерно-факельным зажиганием улучшает экологические показатели автомобиля в 2 раза.

Установка на автомобили с искровым зажиганием, окислительной системы нейтрализации отработавших газов нецелесообразна, так как фактор экологической вредности снижается незначительно. В то же время при их использовании на автомобилях с форкамерно-факельным зажиганием фактор снижается в 3,6 раза.

Самым экологически совершенным из рассматриваемых является автомобиль ГАЗ-24-10 (с искровым зажиганием), оборудованный бифункциональной системой нейтрализации ОГ.

Соответствуют установленным нормам ПДВ: автомобиль ГАЗ-24-17, работающий на газовом топливе, автомобиль ГАЗ-24-10 с форкамерно факельным зажиганием и ОСНОГ, а также автомобиль ГАЗ-24-10, оборудованный БСНОГ.

Существенное влияние на экологические параметры бензиновых автомобилей оказывает техническое состояние двигателей (износ деталей, загрязнение внутренних полостей камер сгорания и систем топливоподачи, неправильная регулировка систем зажигания и топливопитания и т.д.). Так, при неисправностях систем питания и зажигания горючей смеси двигателя, уровни выбросов БП с ОГ могут возрасти в 10 – 100 раз, то есть один автомобиль с неисправным или неправильно отрегулированным двигателем по степени загрязнения атмосферы может заменить целую сотню технически исправных автомобилей.

Принимая во внимание результаты испытаний, становится ясным, что создание экологически чистого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания невозможно без использования:

- экологически чистых топлив – неэтилированных бензинов и бензинов с малым содержанием серы, азота и ароматических углеводородов;

- комбинированных систем топливоподачи, обеспечивающих эффективную работу двигателя на различных жидких, газообразных и комбинированных топливах;

- энергетически и экологически более совершенных способов сжигания топлив, в том числе с послойным смесеобразованием;

- адаптивных микропроцессорных систем управления рабочим процессом двигателей;

- бифункциональных систем нейтрализации отработавших газов Список использованных источников 1. Олдак П.Г. Колокол тревоги: пределы бесконтрольности и судьбы цивилизации. – М.: Политиздат, 1990. -198с.

2. Канило П.М. Глобальная и социальная экология / НАН Украины. Ин-т проблем машиностроения. – Х., 1996. – 162 с.

3. Энергия и жизнь. Экология и будущее. / НАН Украины. Северо Восточный научный центр;

В.П. Семиноженко, П.М. Канило, А.И. Ровенский – Х.: Фолио, 1997. – 176 с.

4 Эффективность сжигания топлив и экология (энергоустановки и автомобили): Сб. науч. ст. /НАН Украины. Ин-т проблем машиностроения;

отв. ред. Подгорный А.Н. - Харьков. 1993. - 205 с.

5. Філіппов А.З. Промислова екологія (транспорт). – К.: Вища школа.

1995. – 82 с.

6. Канило П.М.. Подгорный А.Н., Христич В.А. Энергетические и экологические характеристики ГТД при использования углеводородных топлив и водорода. – К.: Наукова думка, 1987. – 224 с.

7. Распространение, образование, канцерогенная и мутагенная активность нитропроизводных полициклических ароматических углеводородов / А.Я. Хесина, М.С. Маховер, И.А. Хитрово // Экспер.

онкология. – 1989. – Т. 2. – №2. – С. 3–7.

Поступила в редакцию 15.10.2010.

Рецензент: д-р техн. наук, проф. С. А. Бычков, АНТК «Антонов», г. Киев УДК 629.78. В.Ф. Гайдуков, канд. техн. наук, Н.В. Нечипорук, канд. техн. наук, В.В. Кручина, канд. техн. наук, А.Д. Говоренко ИССЛЕДОВАНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОРОШКОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОМ ДИСПЕРГИРОВАНИИ Для повышения качества, надежности и экономичности изделий машиностроения при снижении их материалоемкости разрабатываются высокоэффективные методы повышения прочностных свойств, коррозионной стойкости, теплостойкости, износостойкости сплавов.

Применение порошков отдельных материалов позволяет решить частично или полностью ряд перечисленных выше вопросов, а также придавать специфические свойства инструменту и материалам, применяемым для изделий авиационной и космической техники, которые недостижимы при использовании традиционных способов изготовления изделий.

Под действием электрического импульса искрового разряда в жидкости (воде) на микроучастках контактируемых поверхностей возникает аномально высокая плотность тока, в результате чего происходит локальный нагрев этих участков до высоких температур.

Перегретый материал выбрасывается в виде пара или расплавленных микрочастиц. В зависимости от скорости химического взаимодействия микрокапель расплава с окружающей водой получают либо чистый порошок металлов, либо продукты взаимодействия растворов с водой:

гидроксиды металлов и их окислы [1 - 3].

Было показано, что энергозатраты на электроразрядное диспергирование металла составляет менее 4…10 кВт·ч/кг в зависимости от применяемого материала (сталь 20, Д16, Вт95).

Поскольку интегральная величина сорбирующего эффекта микрочастиц в процессе очистки воды возрастает с увеличением их активной поверхности представляет интерес определить состав продуктов диспергирования по их крупности.

Определение гранулометрического состава частиц проводили на лазерном 16-канальном измерителе частиц МАЛЬВЕРН-3600Е [4]. Кроме того, проводился морфологический анализ изображений (форма частиц и их распределение по размерам). Исследование порошков проводилось с помощью растрового электронного микроскопа РЭМ- с автоматизированной записью изображения на компьютере.

Количественную обработку изображения в предположении, что частицы имеют в основном сферическую форму, проводили с помощью программного пакета «Сфера».

Порошковая суспензия (порошок с эпоксидной смолой) выливалась на полиэтиленовую подкладку, просушивалась, ее поверхность тщательно полировалась. Полученные образцы (не менее трех выборок из каждой пробы) исследовались на микроскопе РЭМ-106. Типичные фотографии электронно-микроскопического изображения порошков при энергии разряда W=5 Дж приведены для Вт 95 (рис. 1, а), стали (рис. 1, б), Д16 (рис. 1, в). Изображение среза композита приведено на рис. 1, г. Средний размер частиц, получаемый на лазерном измерителе и путем обработки металлографических изображений, совпадает в пределах ошибки (не хуже 10 %).

а б в г Рисунок. 1 – Фотографии электронно-микроскопического изображения порошков Результаты анализа частиц исследуемых материалов при энергии разряда W=5 Дж, увязывающие размеры частиц в мкм с их процентным содержанием в пробных объемах приведены в табл. 1.

Таблица 1 - Диапазон крупности частиц по результатам измерений на 16-канальном счетчике МАЛЬВЕРН-3600 Е Размер частиц d,мкм Общее Металл число 2,4- 3,03- 3,82- 4,81- 6,06- 7,64- 9,6 частиц 3,03 3,82 4,81 6,06 7,64 9,6 12, Д 16 52160 0 0 0,1 0,5 3,5 12,7 22, Сталь 73376 0 0 0,2 01,8 7 20,3 34, Вт 95 126930 0,3 1,1 2,1 4,3 12,3 22,6 25, Продолжение табл. Размер частиц d, мкм 12,1- 15,3- 19,25- 24,25- 30,5- 38,5- 48,5- 61,1- 71,1 15,3 19,25 24,25 30,5 38,5 48,5 61,1 71,1 97, 20,7 16,1 11,4 6,2 3,2 1,7 0,9 0,3 20,5 7,4 3,6 2,3 1,4 0,5 0,2 0 17,5 9,2 3,1 0,8 0,5 0,1 0 0 Графическое представление усредненных результатов в виде гистограммы распределения приведены соответственно на рис. 2 (а, б, в).

f, % f, % f, % 40 30 20 W = 0,9 Дж W = 0,9 Дж W = 0,9 Дж 20 20 W = 2,5 Дж W = 2,5 Дж W = 2,5 Дж W = 5 Дж W = 5 Дж W = 5 Дж 10 0 0 20 40 60 0 20 40 0 20 40 d, мкм d,мкм d, мкм а б в Рисунок 2 – Распределение частиц по размерам от подводимой энергии:

а – сталь 20;

б – Вт95;

в – Д Общие особенности полученных результатов для всех металлов состоят в следующем.

1. Гистограммы распределения представляют собой функции, смещенные в область частиц высокой степенью дисперсности.

2. Относительное содержание крупнодисперсных фракций оказывается малым у всех материалов.

3. С увеличением энергии разряда наблюдается увеличение содержания крупнодисперсных фракций и уменьшение мелкодисперсных фракций.

Из приведенных данных следует, что при прочих равных условиях характер диспергирования металла зависит от его свойств. Наибольшее содержание мелкодисперсных фракций наблюдается у титана, затем у стали и алюминия. Закономерно смещается и верхняя граница размеров частиц, которая оказывается наибольшей у алюминия и наименьшей у титана. Приведенные результаты показывают, что с ростом температуры плавления материала средний диаметр диспергируемых частиц уменьшается.

Средний размер частиц вычисляли по формуле для среднестатистического значения по формуле d i pi i = dcp =, (1) pi i = где d i - средний размер частиц в i-м разряде;

pi - доля частиц размера di в i-м разряде;

i - номер разряда.

При энергии разряда W = 5 Дж для титановых частиц d cp = 12,9 мкм, для стальных частиц d cp = 15,6 мкм, для алюминиевых – d cp = 18,3 мкм;

при энергии разряда W = 2,5 Дж для титановых частиц d cp = 6,47 мкм, для стальных частиц d cp = 7,02 мкм, для алюминиевых – d cp = 10,1 мкм;

при энергии разряда W = 0,9 Дж для титановых частиц d cp = 5,1 мкм, для стальных частиц d cp = 5,44 мкм, для алюминиевых – d cp = 6,6 мкм.

Определив средний размер частиц и принимая их сферическими, можно найти активную поверхность диспергированных частиц.

Вычислим площадь этой поверхности для суспензии, полученной при диспергировании стали в воде (W = 5 Дж). Объем одной частицы r = 7,83 10 12 2 10 9 см3.

V1ч = 3 Поверхность одной частицы S1ч = 4r 2 = 4 7,82 10 8 = 7,64 10 6 см2.

Удельный объем 1 г стали 1 = 0,127 см3/г.

Vуд = = 7, Число частиц в 1 г стали Vуд 0, = 6,35 10 7 частиц.

n= = 2 10 V1ч Полная поверхность n сферических частиц диаметром 15,6 мкм в 1 г стали S = S1ч n = 7,64 10 6 6,35 107 = 486 см2.

Если за 1 час работы установки диспергируется 200 г металла, то число N частиц в суспензии Nполн = 6,36 107 200 = 1272 107 частиц.

Активная поверхность всех диспергированных частиц составляет Sполн = 486 200 = 9,72 104 см2.

Можно принять, что динамика охлаждения частиц в воде подчиняется экспоненциальному закону [5]. Скорость охлаждения продуктов электроимпульсного диспергирования лимитируется конвективной теплоотдачей с поверхности частиц и определяется размерами жидких капель, теплофизическими свойствами материала капель, коэффициентом теплоотдачи на границе со средой, плотностью среды охлаждения. В работе [6] высказано предположение, что скорость охлаждения достигает величины порядка 10 К/с. При охлаждении капель идет интенсивное окисление и изменение зернистости кристаллической структуры материала. Глубина окисленного слоя частиц составляет примерно 1 R [6]. Объем окисленного слоя металла в расчете на одну частицу составляет:

(7,83 5,23 ) 10 12 = 1,4 10 9 см3.

Vo.c = Объем металла, перешедшего в окислы и гидроксиды, Vo.c = 1 4 10 9 6,35 107 200 = 17,8 см3,, т.е. масса металла, перешедшего в оксиды и гидроксиды, Mo = 17,8 7,86 = 139,9 г.

Аналогичные вычисления для энергии разряда W = 2,5 Дж дают Sполн = 798 см2 и M o = 148,55 г;

для энергии разряда W = 0,9 Дж Sполн = 705 см2 и M o = 143 г.

В работе [1] получено, что кристаллическая структура порошков, полученных электроимпульсным диспергированием, характеризуется мелкозернистостью. Характерный размер кристаллического зерна для железных порошков – около 0,5 мкм (фракция 3 - 60 мкм), для титановых – около 0,1 мкм (фракция 1 - 70 мкм), для алюминиевых – около 0,6.

В табл. 2 приведены фазовый состав и размер зерен, характерных для кристаллической структуры порошков, исследуемых материалов.

Таблица 2 - Фазовый состав и размер зерен кристаллической структуры диспергируемых материалов Фазовый состав Размер зерен, мкм Размер Форма После Металл частиц, Содер- До дисперги- частиц Окисел дисперги жание,% мкм рования рования Al(OH)3 0,2-0,5 Глобулы Д16 -Al2O 99,5 1-4 Кристалл -Al2O3 98-99 1-4 Кристалл Сфериче 50 1-70 0,2-1,0 0,04-0, -Ti ская Осколоч Вт95 TiO 35 1-70 0,2-1,0 0,04-0, ная TiO2 15 1-70 0,2-1,0 0,04-0, Сфериче 35 3-60 0,2-0, -Fe ская Сталь20 FeO 10 3-60 0,2-0,5 Губчатая Fe3O4 55 3-60 0,2-0, Представляет интерес сравнение размеров сферических капель, образующихся при распылении расплава стали струей воды с размерами капель, полученных в наших исследованиях. В работе [7] приведена зависимость, связывающая критическую скорость струи жидкости с максимальным диаметром образующейся стальной капли, в виде Wкр = 7,7, (2) dк где Wкр - критическая скорость струи воды, м/с;

d к - максимальный диаметр капли расплава, м;

- коэффициент поверхностного натяжения расплава при температуре жидкого расплава, Н/м.

Взаимодействие струи воды с раствором можно идентифицировать со взаимодействием вылетающих из лунки брызг металла с неподвижной водой. Из этого выражения можно определить диаметр капель, диспергируемых с поверхности эрозионных лунок при температуре металла в лунке Т = 1550 К:

7, dк 4. (3) = Wкр Известно, что скорость вылета капель расплавленного металла из лунки под действием газо- и электродинамических сил, действующих при подводном импульсном разряде, составляет 100…500 м/с, а коэффициент поверхностного натяжения стали при Т = 1550 К равен =1,85 Н/м [8].

При подстановке этих величин в выражение (3) получим d к. max =145мкм, d к. min =0,356 мкм.

Полученные величины хорошо согласуются с гранулометрическим составом капель, полученным выше.

Выводы 1. Электроимпульсный способ очистки промышленных стоков создает одновременно условия для получения ультрадисперсных порошков.

2. Имеется оптимальное значение энергии, вводимой в разрядный промежуток при котором адсорбирующая поверхность порошка максимальна.

3. Количество металла, переходящее в активный коагулянт достигает 75% исходного металла.

4. При повышении температуры плавления металла средний диаметр диспергированных частиц смещается в сторону мелкодисперсной фракции.

Список использованных источников 1. Намитоков К.К. Электроэрозионные явления / К.К. Намитоков. – М. :

Энергия, 1978. – 456 с.

2. Зингерман А.С. Физические основы технологии электроэрозионной обработки металлов / А.С. Зингерман // Новые методы электрической обработки металлов. – М., 1955. – С. 5 – 22.

3. Золотых Б.Н. Основные вопросы теории электрической эрозии в импульсном разряде в жидкой диэлектрической среде: автореф.

дис. … д-ра техн. наук: спец. 200 «Машиностроение и оборудование электронной техники» / Б.Н. Золотых;

М., 1968. – 51 с.

4. Получение порошковых материалов электроимпульсным методом / В.В. Кручина, В.Ф. Гайдуков, С.А. Стрельникова, Ю.В. Левченко // XІ Междунар. молодеж. науч.-практ. конф. «Человек и Космос» :

тез. докл. – Днепропетровск, 2008. – C. 416.

5. Полубеев Ю.С. Расчет скорости охлаждения частиц сферической формы // Металлические порошковые материалы, их обработка и свойства / Ю.С. Полубеев, Г.Г. Дмитриев, Л.П. Фоминский. – М., 1985. – С. 7 – 11.

6. Асанов У.А. О некоторых особенностях кристаллизации фаз, образующихся в плазме искрового разряда / У.А. Асанов // Изв. АН Киргизской ССР. – 1979. – № 3. – С. 59 – 62.

7. Силаев А.Ф. Диспергирование жидких металлов и сплавов / А.Ф. Силаев, Б.Д. Фишман. – М. : Металлургия, 1983. – 144 с.

8. Намитоков К.К. Некоторые вопросы физики процесса электрической эрозии металлов при низковольтных импульсных разрядах / К.К. Намитоков // Электроискровая обработка металлов. – М., 1963. – С. 56 – 68.

Поступила в редакцию 19.11.2010 г.

Рецензент: д-р техн. наук, проф. В.Н. Кобрин, Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «ХАИ», г. Харьков УДК 629. Андреев А.В. Моделирование упругих и прочностных свойств ком позитов, армированных плетеными рукавами / А.В. Андреев, Я.С. Карпов // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: сб. науч. тр. Нац. аэрокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ».

– Вып. 4 (64). – Х., 2010. – С. 7–10.

Проведен анализ возможных подходов к моделированию физико механических характеристик композитов, армированных плетеными ру кавами. На основе этого выявлены факторы, которые не позволяют применить существующие теоретические модели слоистых сред. Пред ложена и обоснована универсальная математическая формула для про гнозирования упругих и прочностных свойств композитов на основе ру кавов, для практической реализации которой достаточно провести испы тания образцов материала с тремя различными углами между жгутами.

Ключевые слова: плетеный рукав, композиционный материал, угол армирования, физико-механические характеристики.

Библиогр.: 6 назв.

Виконано аналіз можливих підходів до моделювання фізико механічних характеристик композитів, армованих плетеними рукавами.

На основі цього було виявлено фактори, які не дозволяють застосувати існуючі теоретичні моделі шаруватих середовищ. Запропоновано і об ґрунтовано універсальну математичну формулу для прогнозування пру жних властивостей і властивостей міцності композитів на основі рукавів, для практичної реалізації якої достатньо здійснити випробування зразків матеріалу з трьома різними кутами між джгутами.

Бібліогр.: 6 назв Analysis of possible approaches for modeling of physical-mechanical properties of composites reinforced with braided sleeves was made. The fac tors that don’t not permit to apply existent theoretical models of laminate body were determined. Universal mathematical formula for prediction of elastic and strength properties or composites based on sleeves basis was offered and grounded. It is suffice to carry out a testing of material specimens with three different angles between tows For practical realization.

Bibliogr.: 6 sources УДК 629.7. Кондратьев А.В. Проектирование головных обтекателей ракет носителей из полимерных композиционных материалов при одновре менном тепловом и силовом воздействиях / А.В. Кондратьев // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: сб.

науч. тр. Нац. аэрокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. 4 (64).

– Х., 2010. – С. 11–22.

Рассмотрены некоторые аспекты предложенной ранее концепции оптимизации основных параметров ответственных конструкций авиа космической техники из полимерных композиционных материалов при менительно к проектированию головных обтекателей ракет-носителей.

Для сэндвичевой конструктивно-силовой схемы предложен многоэтап ный алгоритм минимизации массы при одновременном тепловом и си ловом воздействиях, позволяющий определить рациональное соотно шение толщины теплозащиты, наружной и внутренней несущих обши вок, высоты сотового заполнителя и параметров его ячейки в каждом из отсеков.

Ключевые слова: концепция, оптимизация, композит, теплозащита, тепловое и силовое воздействие, головной обтекатель.

Ил. 3. Библиогр.: 29 назв.

Розглянуто деякі аспекти запропонованої раніше концепції оптимі зації основних параметрів відповідальних конструкцій авіакосмічної тех ніки з полімерних композиційних матеріалів стосовно проектування голо вних обтічників ракет-носіїв. Для сендвічевої конструктивно-силової схе ми запропоновано багатоетапний алгоритм мінімізації маси при одноча сному тепловому і силовому навантаженнях, що дозволяє визначити ра ціональне співвідношення товщини теплозахисту, зовнішньої і внутрі шньої несучих обшивок, висоти стільникового заповнювача та парамет рів його чарунки в кожному з відсіків.

Ключові слова: концепція, оптимізація, композит, теплозахист, теп лове та силове навантаження, головний обтічник.

Іл. 3. Бібліогр.: 29 назв The article discusses some aspects of the previously proposed concept of optimizing the main parameters responsible of aerospace engineering polymeric composite materials for the design of head-fairing of launch vehi cles. proposed multistage algorithm of mass minimizing at thermal and force action is suggested for sandwich load-carrying scheme. This algorithm allows to determine rational ratio between thicknesses of thermal insulation, external and internal load-bearing skins, honeycomb core height and the parameters of its cells in each compartment.

Fig. 3. Bibliogr.: 29 sources УДК 629.735.33.023.44.002. Литвинова Т.А. Проектирование стрингеров из композиционных ма териалов / Т.А. Литвинова // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: сб. науч. тр. Нац. аэрокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. 4 (64). – Х., 2010. – С. 23–29.

Разработаны рекомендации по проектированию стрингеров из ком позиционных материалов. Представлены формулы для расчета геомет рических параметров подкрепляющих ребер. Рассмотрена возможность управления шириной зоны соединения стрингера с обшивкой. Показана эффективность применения профилей со сложным контуром, которые являются выгодными с позиций повышения критических усилий местной формы потери устойчивости и обеспечения общей устойчивости панели.

Предложенные мероприятия по проектированию стрингеров позволяют снизить массу конструкции, повысить ее жесткость и устойчивость, но при этом стоимость изготовления увеличивается (при повышении эф фективности стрингера), следовательно, необходимо найти компромисс, проанализировав все аспекты.

Ключевые слова: композиционный материал, стрингер, форма по перечного сечения.

Ил. 10. Библиогр.: 6 назв.

Розроблено рекомендації щодо проектування стрингерів з компо зиційних матеріалів. Подано формули для розрахунку геометричних па раметрів підкріплюючих ребер. Розглянуто можливість керування шири ною зони з'єднання стрингера з обшивкою. Показано ефективність за стосування профілей зі складним контуром, які є вигідними з позицій під вищення критичних зусиль місцевої форми втрати стійкості та забезпе чення загальної стійкості панелі. Запропоновані заходи щодо проекту вання стрингерів дозволяють знизити масу конструкції, підвищити її жор сткість і стійкість, але при цьому вартість виготовлення збільшується (при підвищенні ефективності стрингера), отже, необхідно знайти комп роміс, проаналізувавши всі аспекти.

Іл. 10. Бiблiогр.: 6 назв The recommendations on the design of stringers made of composite materials are worked out. Formulas for calculating geometrical parameters of the reinforcing ribs are shown. The possibility of controlling width of stringer skin bonding zone is considered. The efficiency of sections with combined contour is proved. These sections are profitable from the standpoint of im proving the critical efforts of local buckling and to ensure the overall stability of the panel. Activities proposed for the design of stringers can reduce struc tural mass, to increase its rigidity and stability, but the manufacturing cost in creases (with increasing the effectiveness of the stringer), hence one need to find a compromise, after analyzing all aspects.

Fig. 10. Bibliogr.: 6 sourses УДК 629.7.002: 621.375. Костенко А.И. Многоуровневый алгоритм оптимизации режимов лазер ного раскроя заготовок силовых панелей планера самолета в серийном про изводстве / А.И. Костенко // Вопросы проектирования и производства конст рукций летательных аппаратов: сб. науч. тр. Нац. аэрокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. 4 (64). – Х., 2010. – С. 30–42.

Описан предложенный автором трехуровневый алгоритм оптими зации режимов лазерного раскроя заготовок силовых панелей из алю миниевых сплавов планера самолета в серийном производстве по кри терию их максимальной долговечности.

Алгоритм основан на реализации экспериментально теоретического метода прогнозирования снижения долговечности об разцов материалов в зависимости от изменения их свойств в зоне тер мического влияния лазерного реза, связанных с параметрами режимов данного технологического процесса их математическими моделями в виде регрессионных зависимостей второго порядка.

Реализация многоуровневого алгоритма для серийного производ ства позволяет определять близкие к оптимальным параметры режима лазерного раскроя для различных типов материалов, зон термического влияния лазерного реза.

Ключевые слова: многоуровневый алгоритм, оптимизация, сило вые панели планера самолета, лазерный раскрой, долговечность.

Ил. 1. Библиогр.: 3 назв.

Описано запропонований автором трирівневий алгоритм оптиміза ції режимів лазерного розкрою заготовок силових панелей з алюмінієвих сплавів планера літака в серійному виробництві за критерієм їхньої мак симальної довговічності.

Алгоритм базується на реалізації експериментально-теоретичного методу прогнозування зниження довговічності зразків матеріалів залеж но від зміни їх властивостей в зоні термічного впливу лазерного розрізу, пов'язаних з параметрами режимів даного технологічного процесу їх ма тематичними моделями у вигляді регресійної залежності другого порядку.

Реалізація багаторівневого алгоритму для серійного виробництва дозволяє визначати близькі до оптимальних параметри режиму лазерно го розкрою для різних типів матеріалів, зон термічного впливу лазерного розрізу.

Ключові слова: багаторівневий алгоритм, оптимізація, силові панелі планера літака, лазерний розкрій, довговічність.

Іл. 1. Бібліогр.: 3 назви The three-level optimization algorithm of laser cutting out modes of load-bearing aircraft panels made of aluminium alloys for mass production on the criterion of their maximal life-time is described.

The algorithm is based on realization of experimentally-theoretical method of forecasting life-time decreasing of standards specimens depending on the change of their properties in the thermal affected of laser cut zone, Material properties are related to parameters of above-mentioned manufac turing process by their mathematical models as regressive dependences the second order.

Realization of multilevel algorithm for a mass production allows to de termine near to optimum parameters of the mode of the laser cutting out for the different types of materials, thermal affected of laser cut zones.

Fig. 1. Bibliogr.: 3 sources УДК 539. Угримов С.В. Обобщенная теория слоистых ортотропных пластин / С.В. Угримов, А.Н. Шупиков // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: сб. науч. тр. Нац. аэрокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. 4 (64). – Х., 2010. – С. 43–51.

Предложена двумерная обобщенная теория слоистых ортотропных пластин. В основе двумерной теории лежит разложение компонент век тора перемещений каждого слоя в степенные ряды по поперечной коор динате. Возможности предложенной теории и достоверность получен ных результатов иллюстрируются на ряде численных примеров. Резуль таты расчета сопоставляются с данными, полученными по трехмерной и классической теориям. Обсуждаются вопросы применимости двумерных аппроксимаций, построенных на основе метода степенных рядов, для расчета перемещений, плоскостных и поперечных напряжений в много слойных пластинах при статическом нагружении.


Ключевые слова: слоистая пластина, ортотропная пластина, обоб щенная теория, степенные ряды, статика.

Ил. 5. Библиогр.: 13 назв.

Запропоновано двовимірну узагальнену теорію шаруватих ортот ропних пластин. В основі двовимірної теорії лежить розкладання компо нент вектора переміщень кожного шару в степеневі ряди по поперечній координаті. Можливості запропонованої теорії та достовірність отрима них результатів ілюструються на ряді числових прикладів. Результати розрахунку зіставляються з даними, отриманими за тривимірною і класи чною теоріями. Обговорюються питання застосовності двовимірних ап роксимацій, побудованих на основі методу степеневих рядів, для розра хунку переміщень, площинних і поперечних напружень у багатошарових пластинах при статичному навантаженні.

Іл. 5. Бібліогр.: 13 назв Generalized 2D-theory of laminated orthotropic plates is presented in this paper. This theory is based on expanding the displacement vector com ponents of each layer into power series by the transverse coordinate. Possi bilities of the proposed theory and validity of obtained results are illustrated by numerical. Calculation results are compared with data obtained from the clas sical theory and the three-dimensional elasticity theory. The issues of appli cability of two-dimensional approximations built on the basis of the power se ries method are considered with respect to calculation of displacements, in plane and transverse stresses in multilayer plates under static loading.

Fig. 5. Bibliogr.: 13 sources УДК 629.735. Киреев И.Ю. Методика определения структурны композитного не сущего слоя трапециевидного крыла малого удлинения беспилотного летательного аппарата, изготовленного намоткой / И.Ю. Киреев // Во просы проектирования и производства конструкций летательных аппа ратов: сб. науч. тр. Нац. аэрокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. 4 (64). – Х., 2010. – С. 52–58.

Изложена методика определения основных параметров несущего слоя композитного трапециевидного крыла малого удлинения, получае мого методом непрерывной намотки, к которым относятся количество зон, относительные размеры зон намотки;

количество слоев в зонах;

уг лы армирования в слое. Методика состоит из этапов задания парамет ров основной зоны технологической поверхности, определения количе ства траекторий укладки АМ, построения сети укладки на технологиче ской поверхности, анализа полученной сети укладки и определения структурных параметров несущего слоя.

Ключевые слова: трапециевидное крыло малого удлинения, техно логическая поверхность, армирующий материал, траектория намотки, сеть укладки.

Ил. 2. Табл. 6. Библиогр.: 5 назв.

Викладено методику визначення основних параметрів несучого шару композитного трапецієподібного крила малого подовження, одер жуваного методом безперервного намотування, до яких належать кіль кість зон, відносні розміри зон намотування;

кількість шарів у зонах;

кути армування в шарі. Методика складається з етапів завдання параметрів основної зони технологічної поверхні, визначення кількості траєкторій укладання АМ, побудови мережі укладання на технологічній поверхні, аналізу отриманої мережі укладання та визначення структурних параме трів несучих шарів.

Іл. 2. Табл. 6. Бібліогр.: 5 назв The technique for determination such basic parameters of the load carrying layer of composite trapezoidal wing of small aspect ratio, obtained by continuous winding as the number of zones, the relative size of zones of winding, number of layers in the zones, the angles of reinforcement in the layer. The technique consists of the stages of setting parameters of the main area of technological surface, determination the number of reinforcement trajectories, developing the laying-up grid on technological surface, analyzing the resulting laying-up grid and determination structural parameters of the load-carrying layers.

Fig. 2. Tables 6. Bibliogr.: 2 sources УДК 539. Гагауз Ф.М. Моделирование физико-механических характеристик композиционных материалов / Ф.М. Гагауз, П.М. Гагауз // Вопросы про ектирования и производства конструкций летательных аппаратов: сб.

науч. тр. Нац. аэрокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. 4 (64).

– Х., 2010. – С. 59–64.

Предложена методика определения физико-механических харак теристик композитов методом конечных элементов. Описаны предполо жения и гипотезы, принимаемые при моделировании элементарной ячейки композита. Рассмотрен пример численного эксперимента по оп ределению эффективных упругих и прочностных свойств элементарной ячейки композита на основе углеткани полотняного плетения. Приведен сравнительный анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований деформативных свойств тканого композита. Даны практи ческие рекомендации по выбору граничных условий при моделировании физико-механических характеристик композитов методом конечных элементов.

Ключевые слова: композиционный материал (КМ), элементарная ячейка, физико-механические характеристики, критерий прочности.

Ил. 4. Табл. 3. Библиогр.: 3 назв.

Запропоновано методику визначення фізико-механічних характери стик композитів методом скінченних елементів. Описано припущення і гіпотези, що приймаються при моделюванні елементарного осередку композита. Розглянуто приклад числового експерименту з визначення ефективних пружних і міцнісних властивостей елементарного осередку композита на основі вуглеткані полотняного плетіння. Виконано порівня льний аналіз результатів теоретичних і експериментальних досліджень деформативних властивостей тканого композита. Наведено практичні рекомендації щодо вибору граничних умов при моделюванні фізико механічних характеристик композитів методом скінченних елементів.

Іл. 4. Табл. 3. Бібліогр.: 3 назви The Finite-Element Analysis technique for prediction of physical mechanical properties for composites is proposed. Assumptions and hy potheses accepted at modeling of the unit cell of the composite are de scribed. The example of numerical definition of the effective elastic and strength properties for unit cell of the composite made of carbon plain weave fabric is presented. The comparative analysis of the results of theoretical and experimental researching of deformable properties of the woven composite is carried out. Practical recommendations for choice of boundary conditions for modeling of physical-mechanical characteristics of composites by finite ele ments analysis are given.

Fig. 4. Tables 3. Bibliogr.: 3 sources УДК 629. Хорольский П.Г. Эффективность космических тральщиков при двух способах выведения на орбиту устройств для улавливания кос мического мусора / П.Г. Хорольский, Л.Г. Дубовик // Вопросы проекти рования и производства конструкций летательных аппаратов: сб. науч.

тр. Нац. аэрокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. 4 (64). – Х., 2010. – С. 65–69.

Представлены результаты расчетов характеристик космических тральщиков (КТ) и устройств для улавливания космического мусора (УУ).

Для ракет-носителей «Титан-405А», «Протон-М» и «Space Shuttle» про ведено сравнение двух вариантов маневра выведения УУ: в составе КТ и автономно. Для сравнения рассмотрены параметры: число циклов движения КТ (спуск с высокой орбиты на низкую и подъем с низкой ор биты на высокую), суммарное время работы КТ и площадь поверхности УУ, умноженная на число циклов очистки. Форма улавливающего уст ройства–сферическая.

Ил. 6. Библиогр.: 2 назв.

Ключевые слова: космический мусор, космический тральщик, уст ройство для улавливания космического мусора, ракета-носитель.

Наведено результати розрахунків характеристик космічних траль щиків (КТ) і пристроїв для уловлювання космічного сміття (УП). Для ра кет-носіїв «Титан-405А», «Протон-М» и «Space Shuttle» виконано порів няння двох варіантів маневру виведення УП: у складі КТ і автономно.

Для порівняння розглянуто параметри: кількість циклів руху КТ (спуск з високої орбіти на низьку і підйом з низької орбіти на високу), сумарний час роботи КТ і площа поверхні УП, помножена на кількість циклів очи щення. Форма уловлювального пристрою–сферична.

Іл. 6. Бібліогр.: 2 назви Results of calculations of the characteristics of space trawlers (SТ) and space debris catching devices (SD) are presented. For launch vehicles «Ti tan-405», «Proton-М» and «Space Shuttle» comparison of two variants ma neuver of SD launching is executed: if ST is included and independently. Pa rameters for comparison are considered the number of motion cycles SТ (de scent from high orbit to lower one and lifting from a lower orbit to high one), total operating time of SТ and the area of SD surface, which multiplied by number of cycles of clearing. The shape of the catching device is spherical.

Fig. 6. Bibliogr.: 2 sources УДК 539. Гребенюк С.Н. Матрица жесткости конечного элемента для тканого композиционного материала / С.Н. Гребенюк, О.П. Мелащенко // Вопро сы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов:

сб. науч. тр. Нац. аэрокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. (64). – Х., 2010. – С. 70–82.

Предложены основные соотношения пространственного конечного элемента для тканого композиционного материала на основе моментной схемы, которая заключается в двойной аппроксимации компонент вектора перемещений и компонент тензора деформаций. Выведенные соотноше ния были реализованы в виде пакета программ, с помощью которого оп ределено напряженно-деформированное состояние образца из тканого композита. На основе критериев Мизеса – Хилла, Хоффмана и Цая – Ву была определена величина критической нагрузки. Проведен анализ полу ченных результатов и сравнение их с экспериментальными данными.


Ключевые слова: тканые композиты, метод конечных элементов, критерии прочности Ил. 1. Табл. 3. Библиогр.: 22 назв.

Запропоновано основні співвідношення просторового скінченного елемента для тканого композиційного матеріалу на основі моментної схе ми, яка полягає у подвійній апроксимації компонент вектора переміщень і компонент тензора деформацій. Виведено співвідношення були реалізо вані у вигляді пакету програм, за допомогою якого визначено напружено деформований стан зразка з тканого композита. На основі критеріїв Мі зеса – Хілла, Хоффмана та Цая – Ву було визначено величину критично го навантаження. Виконано аналіз отриманих результатів і порівняння їх з експериментальними даними.

Іл. 1. Табл. 3. Бібліогр.: 22 назви The basic relationships of spatial finite element for the woven composite material based on the moment scheme are suggested. The scheme is devel oped on double approximation of displacement component vector and strain component vector. The relations have been implemented as software pack ages through which the stress – strain state of a sample of woven composite was defined. Critical load was determined by criteria of Mises – Hill, Hoffman and Tsai – Wu. Analysis of the above-mentioned results and their comparison with experimental data was done.

Fig.1. Tabl. 3. Bibliogr.: 22 sources УДК 539.3 : 624.04.2 : 629.7.023. Рябченко В.М. Интерпретация дискретной модели тонкостенной несущей конструкции, увязанная с оптимизационным процессом / В.М. Рябченко // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: сб. науч. тр. Нац. аэрокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. 4 (64). – Х., 2010. – С. 83–91.

Предложена интерпретация сдвигово-клеточно-стержневых круп ноэлементных дискретных моделей (КЭДМ) тонкостенных несущих кон струкций (ТСНК). Предполагается, что ТСНК и её модель идентичным образом расчленены на подструктуры. Граничные усилия подструктур ТСНК представляются в виде полуопределённых усечённых рядов спе циального вида. Координатные функции назначаются так, чтобы при наивысших уровнях расчётных схем у ТСНК и КЭДМ уравнения равно весия их подструктур совпадали. Подход распространён на упрощённые расчётные схемы ТСНК и КЭДМ. Интерпретация органически связана с построением оптимизационных процессов.

Ключевые слова: сдвигово-клеточно-стержневая дискретная мо дель, тонкостенная несущая конструкция, оптимизация.

Ил. 2. Библиогр.: 9 назв.

Запропоновано інтерпретацію зсувно-клітко-стрижневих велико елементних дискретних моделей (ВЕДМ) тонкостінних несучих конструк цій (ТСНК). Припускається, що ТСНК та її модель ідентичним чином роз членовані на підструктури. Граничні зусилля підструктур ТСНК подають ся у вигляді напіввизначених усічених рядів спеціального виду. Коорди натні функції призначаються так, щоб при найвищих рівнях розрахунко вих схем у ТСНК і ВЕДМ рівняння рівноваги їх підструктур збігалися.

Підхід розповсюджено на спрощені розрахункові схеми ТСНК і ВЕДМ. Ін терпретація органічно пов'язана з побудовою оптимізаційних процесів.

Іл. 2. Бібліогр.: 9 назв Interpretation shear-cell-rod the large-element discrete models (LEDM) of the thin-wall load-bearing structures (TWLS) it is proposed. It is supposed, that TWLS and its model are dismembered on the large elements by identical mode. The TWLS large elements boundary efforts are represented in form of the special kind semi-definite truncated rows. The coordinate functions are set in such way, that the equilibrium equations of TWLS and LEDM large elements are coinciding, if both objects have the highest levels of the rated schemes. The approach to the problem is spread on the simpler TWLS and LEDM rated schemes. The interpretation is organic connected with a con struction of the optimization processes.

Fig. 2. Bibliogr.: 9 sources УДК 539. Николаев А.Г. Математический аппарат и приложения обобщенно го метода Фурье для трансверсально-изотропного параболоида со сфе роидальной полостью / А.Г. Николаев, Ю.А. Щербакова // Вопросы про ектирования и производства конструкций летательных аппаратов: сб.

науч. тр. Нац. аэрокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. 4 (64).

– Х., 2010. – С. 92–97.

Аппарат обобщенного метода Фурье развит на пространственные краевые задачи теории упругости для трансверсально-изотропных мно госвязных тел, ограниченных поверхностями сфероида и параболоида вращения. Предлагаемый в работе аналитический подход позволяет расширить возможности исследования элементов конструкций и мате риалов с усложненной структурой, математические модели которых формулируются в рамках совместного использования нескольких коор динатных систем. Метод иллюстрируется на примере решения осесим метричной задачи для трансверсально-изотропного параболоида со сфероидальной полостью.

Ключевые слова: обобщенный метод Фурье, трансверсально изотропные многосвязные тела, краевая задача, теорема сложения, ба зисные решения.

Ил. 2. Библиогр.: 11 назв.

Апарат узагальненого методу Фур'є розвинено на просторові кра йові задачі теорії пружності для трансверсально-ізотропних багатозв'яз них тіл, які обмежені поверхнями сфероїда та параболоїда обертання.

Запропонований в роботі аналітичний підхід дозволяє розширити мож ливості дослідження елементів конструкцій і матеріалів з ускладненою структурою, математичні моделі яких формулюються в рамках спільного використання кількох координатних систем. Метод проілюстровано на прикладі розв'язання вісесиметричної задачі для трансверсально ізотропного параболоїда зі сфероїдальною порожниною.

Іл. 2. Бібліогр. 11 назв The apparatus of the generalized Fourier's method is developed on three dimensional boundary problems of the theory of elasticity for transver saly isotropic multiply connected solids with spheroidal and paraboloidal sur faces. The analytical approach offered in the article allows to extend possibili ties of research of structural elements and materials with the complicated structure. The method is illustrated by the example of the solution an axially symmetric problem for transversally isotropic paraboloid with spheroidal cavity.

Fig. 2. Bibliogr. 11 sources УДК 621.7. Мельничук А.П. Определение напряженно-деформированного со стояния тонкостенных осесимметричных оболочек при импульсном на гружении с использованием систем аналитических вычислений / А.П. Мельничук // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: сб. науч. тр. Нац. аэрокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. 4 (64). – Х., 2010. – С. 98–111.

Рассмотрено построение конечно-разностной математической мо дели определения НДС тонкостенных осесимметричных оболочек при динамическом формообразовании на примере внешней оболочки сфе рического наконечника АНУ.7400.001.011. Построение математической модели базируется на положениях теорий тонких оболочек и пластиче ского течения в динамической постановке, ее разработка осуществлена по схеме: обоснование теоретической модели, преобразование анали тических зависимостей в конечно-разностные, построение алгоритма решения, программирование, вычисление. Расчет параметров НДС обо лочек выполнен с использованием системы аналитических вычислений MAPLE. Разработанная модель показала свою работоспособность.

Ключевые слова: напряженно-деформированное состояние, тонко стенная оболочка, импульсное нагружение, математическая модель.

Ил. 6. Библиогр.: 7 назв.

Розглянуто побудову скінченно-різницевої математичної моделі ви значення НДС тонкостінних вісесиметричних оболонок при динамічному формоутворенні на прикладі зовнішньої оболонки сферичного наконеч ника АНУ.7400.001.011. Побудова математичної моделі базується на по ложеннях теорій тонких оболонок і пластичної течії в динамічній поста новці, її розробку здійснено за схемою: обґрунтування теоретичної мо делі, перетворення аналітичних залежностей в скінченно-різницеві, по будова алгоритму рішення, програмування, обчислення. Розрахунок па раметрів НДС оболонок виконано з використанням системи аналітичних обчислень MAPLE. Розроблена модель показала свою працездатність.

Іл. 6. Бібліогр.: 7 назв The article considers the aspects of finite difference model development for determination stress-strain state of thin-walled axisymmetric shells during the dynamic forming. The forming of the external shell of the spherical tip АNU.7400.001.011 was analyzed as an example process. The mathematical model is based on dynamic theories of thin shells and plastic flow. The se quence of development of the model is: theoretical model justification, trans formation the analytical laws into finite-difference laws, development of solu tion algorithm, programming and calculation. The calculations of stress-strain state were performed by use of MAPLE system. The model which was devel oped showed a good functionality.

Fig. 6. Bibliogr.: 7 sources УДК Рвачева Т.В. Одна квадратурная формула на основе обобщенного ряда Тейлора / Т.В. Рвачева // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: сб. науч. тр. Нац. аэрокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. 4 (64). – Х., 2010. – С. 112–115.

Получена квадратурная формула для приближенного вычисления интегралов от дифференцируемых функций. Формула построена на ос нове обобщеного ряда Тейлора для некоторых неквазианалитических классов бесконечно дифференцируемых функцій;

в ней используются значения подынтегральной функции и ее производных до третьего по рядка включительно. Полученную квадратурную формулу удобно при менять в тех случаях, когда найти производные подынтегральной функ ции в точке по ее известному значению в этой точке проще, чем вычис лить значение функции в новой точке, например, в случае, когда подын тегральная функция задана неявно.

Ключевые слова: квадратурная формула, обобщенный ряд Тейлора, базисные функции обобщенного ряда Тейлора.

Табл. 1. Библиогр.: 3 назв.

Одержано квадратурну формулу для наближеного обчислення інтегралів від диференційованих функцій. Формулу побудовано на основі узагальненого ряду Тейлора для деяких неквазіаналітичних класів нескінченно диференційованих функцій;

у ній використовуються значення підінтегральної функції і її похідних до третього порядку включно. Одержану квадратурну формулу зручно використовувати у тих випадках, коли знайти похідні підінтегральної функції в точці за її відомим значенням у цій точці простіше, ніж обчислити значення цієї функції у новій точці, наприклад, у випадку, коли підінтегральну функцію подано неявно.

Табл. 1. Бібліогр.: 3 назви The quadrature formula for the approximate evaluating integrals of the differentiable functions is obtained. The formula is based on the generalized Taylor series for the functions from some non quasi analytic classes and includes the values of the integrand and its derivatives up to the third order.

The obtained formula is convenient to use in cases when it’s easier to find the derivatives of the integrand at a given point knowing its value at this point than to evaluate the value of this function at a new point;

for example when the integrand is an implicit function.

Table 1. Bibliog.: 3 sources УДК 533.69. Каленюк И.А. Численное моделирование аэродинамических харак теристик сверхкритического профиля MBB A-3 / И.А. Каленюк // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: сб.

науч. тр. Нац. аэрокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. 4 (64).

– Х., 2010. – С. 116–125.

Рассмотрено обтекание сверхкритического профиля MBB A-3 в трансзвуковом диапазоне скоростей. Проведен пересчет эксперимен тальных данных, полученных при продувке сверхкритического профиля в аэродинамической трубе, с учетом влияния перфорации стенок. Про изведен численный расчет профиля в CFD-пакете STAR-CCM+ с ис пользованием различных моделей турбулентности. По результатам сравнения основных аэродинамических зависимостей, полученных пу тем численного моделирования, с экспериментальными данными были выбраны наиболее адекватные модели турбулентности.

Ключевые слова: сверхкритический профиль, модель турбулентно сти, число Маха, коэффициент подъемной силы, коэффициент лобового сопротивления, коэффициент продольного момента.

Ил. 3. Табл. 10. Библиогр.: 9 назв.

Розглянуто обтікання надкритичного профілю MBB A-3 у трансзву ковому діапазоні швидкостей. Виконано перерахунок експериментальних даних, отриманих при продувці надкритичного профілю у аеродинамічній трубі, з урахуванням впливу перфорації стінок. Здійснено числовий роз рахунок профілю у CFD-пакеті STAR-CCM+ з використанням різних мо делей турбулентності. За результатами порівняння основних аеродина мічних залежностей, отриманих шляхом числового моделювання, з екс периментальними даними було вибрано найбільш адекватні моделі тур булентності.

Іл. 3. Табл. 10. Бібліогр.: 9 назв Flow around the supercritical airfoil MBB A-3 in the transonic speed range is considered. Recalculation of the experimental data is conducted, which was obtained by testing supercritical airfoil in a wind-tunnel with wall interference corrections. Numerical calculations of the airfoil have been done using CFD STAR - CCM+ with different models of turbulence. The most ade quate turbulence models are selected by result of comparison experimental data with general aerodynamic characteristics obtained by numerical modeling.

Fig. 3. Table. 10. Bibliog.: 9 sources УДК 621.891: 621.789 (045) Підвищення надійності трибосполучень деталей авіаційної техніки модифікованими дискретними покриттями / Г.В. Цибаньов, В.Є. Марчук, В.І. Калініченко., Ю.О. Градиський // Вопросы проектирования и произ водства конструкций летательных аппаратов: сб. науч. тр. Нац. аэро косм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. 4 (64). – Х., 2010. – С. 126–132.

Одним з перспективних методів забезпечення високої працездат ності деталей і вузлів є використання дискретних поверхонь. Принцип створення покриттів дискретної структури дозволяє по новому підійти до технології відновлення зношених деталей. У роботі експериментально обґрунтовано використання дискретного покриття у вигляді сітки мікроза глиблень на поверхні контакту, яка додатково піддана іонному азотуван ню, для підвищення характеристик опору зношуванню і втомі в умовах фретингу. Подальше підвищення цих характеристик може бути досягнуто оптимізацією режимів нанесення використаних методів модифікації кон тактуючих поверхонь трибосполучень.

Ключові слова: зносостійкість, дискретні покриття, мікрозаглибини.

Іл. 3. Бібліогр.: 8 назв Одним из перспективных методов обеспечения высокой работо способности деталей и узлов является использование дискретных по верхностей. Принцип создания покрытий дискретной структуры позволя ет по-новому подойти к технологии восстановления изношенных дета лей. В работе экспериментально обосновано использование дискретно го покрытия в виде сетки микроуглублений на поверхности контакта, ко торая дополнительно подвержена ионному азотированию, для повыше ния характеристик сопротивления изнашиванию и усталости в условиях фреттинга. Дальнейшее повышение этих характеристик может быть дос тигнуто оптимизацией режимов нанесения использованных методов мо дификации контактирующих поверхностей трибосопряжений.

Ил. 3. Библиогр.: 8 назв.

One of perspective methods of high maintenance efficiency of articles and units is use of discrete surfaces. The principle of creation of coverings of discrete structure allows developing new approach to technology of restora tion of the worn out articles. In the paper the use of a discrete coating in the form of microcaverns grid on the contact surface which additionally exposed to ion nitriding to improve the characteristics of resistance to wear and fatigue under conditions of fretting has been experimentally verified. Further im provement of the obtained characteristics can be achieved by optimizing the regimes of deposition methods used for modifications of the tribounit contact ing surfaces.

Fig. 3. Bibliogr.: 8 sources УДК 624. Куреннов С.С. Численный метод расчета динамических напряже ний в клеевом соединении / С.С. Куреннов // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: сб. науч. тр. Нац. аэ рокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. 4 (64). – Х., 2010. – С. 133–139.

Следствием неодинаковых краевых условий для соединяемых слоев в составной балке является несамосопряженность дифференци ального оператора задачи. Система собственных функций такого опера тора является неполной, и задачу невозможно решить классическими методами. Для численного решения задач этого типа предложен диф ференциально-разностный метод повышенной точности. Задача сведе на к системе линейных дифференциальных уравнений, описывающих перемещения узловых точек. Система решается матричным методом.

Решена модельная задача и показана высокая точность предложенной методики.

Ключевые слова: краевые условия, линейные дифференциальные уравнения, клеевое соединение.

Ил. 5. Библиогр.: 8 назв.

Наслідком неоднакових крайових умов для шарів, що з’єднуються, є несамоспряженість диференціального оператора задачі. Система вла сних функцій такого оператора є неповною, і задачу неможливо розв’язати класичними методами. Для числового розв’язання задач тако го типу запропоновано диференціально-різницевий метод підвищеної точності. Задачу зведено до системи лінійних диференціальних рівнянь, що описують переміщення вузлових точок. Система розв’язується за ма тричним методом. Розв’язано модельну задачу і показано високу точ ність запропонованої методики.

Іл. 5. Бібліогр.: 8 назв The consequence of the non-uniform boundary conditions for joining layers is non-adjustment of the problem differential operator. For such opera tor the system of eigen functions is not completed and the problem can’t be solved by classical methods. For numerical solving of mentioned problem dif ferential-finite method of advanced precision is suggested. The problem is re duced to the system of linear differential equations describing nodes dis placements. The system is solved by matrix method. Representative problem is solved and high precision of suggested technique is shown.

Fig. 5. Bibliogr.: 8 sources.

УДК 621.43.068. Экологические исследования автотранспорта, обслуживающего аэропорты гражданской авиации, и эффективность мероприятий по сни жению его воздействия на окружающую среду / В.Н. Кобрин, В.В. Вамболь, А.В. Овчаров, В.Ю. Колосков // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов: сб. науч. тр. Нац. аэ рокосм. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. 4 (64). – Х., 2010. – С. 140–147.

Исследованы показатели выбросов автотранспорта, обслуживаю щего аэропорты гражданской авиации, при его испытаниях на стенде с беговыми барабанами по Европейскому ездовому циклу. Проанализиро вано влияние вида углеводородных топлив, способов воспламенения горючей смеси и технического состояния автомобильных ДВС на уровни образования канцерогенов и оксидов азота в отработавших газах. Оце нена фактическая эффективность применяемых мероприятий по сниже нию выбросов отдельных загрязняющих веществ в атмосферный воз дух. Намечены направления дальнейших исследований.

Ключевые слова: модификации автомобилей, ездовой цикл, эколо гическое несовершенство автомобиля, системы нейтрализации отрабо тавших газов, канцерогены, оксиды азота.

Табл. 7. Библиогр.: 7 назв.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.