+
Влияние высокочастотной вибрации на структуру сварных соединений из стали 20
стр.3-10
ГРИШИН АНТОН ВИКТОРОВИЧ, ТАЛЬСКИХ КРИСТИНА ЮРЬЕВНА, САФАРЬЯНЦ АЛЕКСАНДР АРТЕМОВИЧ, ЛОСЬ АНДРЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ
Технологические трубопроводные системы используются на различных промышленных предприятиях для транспортировки сырья, продуктов производства, а также химически опасных горючих веществ. Вполне понятно, что крайне важно обеспечить их безопасную эксплуатацию, тем более что в процессе эксплуатации эти системы могут находиться в условиях, резко снижающих их долговечность. В значительной степени это связано с возникновением переменных высокочастотных нагрузок из-за сопряжения с насосно-компрессорным оборудованием. В данной статье представлены результаты и основные выводы проведенных авторами высокочастотных усталостных испытаний сварных образцов из трубопроводной стали 20 и последующего структурного анализа.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Моделирование плоского изгиба стержней с учетом деформаций поперечного сдвига
стр.11-18
Васильченко Наталья Петровна, ЧЕРЕВКО ЕЛЕНА ЮРЬЕВНА, ВОРОНЦОВА НАТАЛЬЯ АНАТОЛЬЕВНА
В настоящее время в строительстве, судостроении, авиастроении широко распространены многослойные конструкции с применением композиционных материалов, которые обладают низкой сдвиговой жесткостью. Однако влияние такого параметра, как геометрические характеристики, наиболее резко проявляется при расчетах конструкций из материалов с малой величиной модуля сдвига. Следовательно, необходимо уточнить классические алгоритмы расчета стержневых конструкций и их элементов за счет поправки от деформаций поперечного сдвига. В данной работе рассматривается авторский уточненный подход к расчету стержневых систем с учетом влияния самоуравновешенных составляющих краевой нагрузки, при котором искомые компоненты напряженного состояния не должны нарушать условий равновесия любого элементарного объема тела. Данный подход с необходимой для оценки надежности стержневых конструкций судов точностью обеспечивает учет деформации поперечного сдвига.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Оценка выносливости сварных соединений с учетом общего пластического деформирования материала при плоском напряженном состоянии
стр.19-26
МОЛОКОВ КОНСТАНТИН АЛЕКСАНДРОВИЧ
Автор представляет методику оценки поврежденности сварных соединений при действии кратковременных предельных статических нагрузок. Оценена роль нагрузок на величины предельных амплитуд для феррито-перлитных материалов. Определены критические длины трещин в условиях предварительной пластической деформации при плоском напряженном состоянии. Полученные простые расчетные зависимости позволяют определять предельные амплитуды напряжений при различных параметрах цикла внешней нагрузки для материалов с трещинами в условиях плосконапряженного состояния (с максимальными напряжениями, превышающими предел текучести). Установлено, что при увеличении средних напряжений цикла минимальная длина «страгивания» трещины при плоской деформации и плосконапряженном состоянии сильно изменяется в меньшую сторону. Превалирующее влияние в снижении длины трещины «страгивания» при приближении средних напряжений к пределу текучести оказывает пороговый эффективный коэффициент интенсивности напряжений. Однако затем это его влияние ослабевает и лидирующее значение приобретает резкое увеличение предела текучести. Предлагаемый расчетный метод основывается на известной модели разрушения сколом и критериях, положенных в основу механизма разрушения. Полученные зависимости и методика оценки справедливы для феррито-перлитных сталей с пределом текучести до 700 МПа.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Анализ влияния неоднородного распределения коэффициентов теплоотдачи на эффективность теплообмена кольцевого ребра
стр.27-36
АМОСОВА ЕЛЕНА ВЛАДИМИРОВНА, ШИШКИН АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ
Рассматривается одиночное ребро в системе ребер развитой оребренной поверхности кольцевой структуры. ТВЭЛы ядерного реактора работают при чрезвычайно высоких температурах, что неблагоприятным образом влияет на прочностные характеристики материалов. В оребренных стенках и самих ребрах возникают градиенты температуры, величина которых зависит от геометрических размеров, коэффициента теплопроводности, материала ребра и условий охлаждений. Коэффициент теплоотдачи при обтекании труб изменяется по высоте ребра. Существующие уравнения, основанные на среднем коэффициенте теплоотдачи, могут приводить к неточным тепловым расчётам. Исследуется процесс распространения тепла в оребренной стенке, имеющей кольцевую геометрию, при неравномерном характере теплоотдачи на поверхности ребра, а также с учетом влияние вихревой структуры движения теплоносителя в промежутке между рёбрами. Таким образом, делается вывод: распределение температурного поля в одиночном ребре обусловлено двухмерностью и существенной неравномерностью теплообмена на поверхности ребра. С помощью программной модели было проанализировано тепловое поведение различных конфигураций ребра при условии вынужденной конвекции, что позволяет быстро выполнять валидацию новых конструкций. Получены распределения полей температур в различных частях исследуемого ТВЭЛа. Результаты представлены в виде графиков.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Имитационное моделирование девиации масс деталей, сборочных единиц летательного аппарата
стр.37-45
ЗИНЧЕНКО АНДРЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ, ТАРАСОВ АНДРЕЙ ПЕТРОВИЧ
Выявлена необходимость усовершенствования автоматизированной системы весового контроля летательного аппарата. Проанализированы последние научные достижения в рассматриваемой предметной области. Сформулирована научная задача по дальнейшему совершенствованию автоматизированной системы весового контроля летательных аппаратов и предложен метод её решения. Разработана имитационная модель для исследования девиации масс деталей, сборочных единиц летательных аппаратов, в основу которой положен процесс моделирования последовательно-параллельной сборки летательных аппаратов на технологических сборочных участках с постоянным контролем веса. На примере технологии сборки ближнемагистрального самолёта SSJ-100 при установке на него различных частей показан порядок регистрации изменения общего веса относительно положения центра массы. Предложенная модель рекомендована к внедрению на сборочных предприятиях авиационной промышленности.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Определение давления динамического разрушения льда на основе предельной модели материала
стр.46-54
Рассматривается пиковое давление льда на корпус судна, определяется зависимость давления льда от угла наклона разрушающей плоскости. Представлен эксперимент по сбросу инденторов на поверхность льда, каждый индентор представляет собой две наклонные плоскости (их наклон различен), образующие острый клин. В месте контакта индентора со льдом в результате удара лёд динамически разрушался (сминался). Давление при ударе определено по глубине отпечатка. Предельная модель материала создана по экспериментальной зависимости давления разрушения льда от угла наклона плоскостей. На основе предельной модели выполнен теоретический расчёт давления разрушения льда. Результат расчёта представлен в виде зависимости давления от угла наклона плоскостей. Полученная функция полностью совпадает с экспериментальной.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Модернизация технологического процесса изготовления цилиндрических оболочек из стеклометаллокомпозита с помощью экспериментальной установки
стр.55-64
МИЩЕНКО МАКСИМ НИКОЛАЕВИЧ, ОСУХОВСКИЙ ВАЛЕРИЙ ЭДУАРДОВИЧ, РАТНИКОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ
Представлено описание авторской экспериментальной установки для изготовления цилиндрических оболочек из стеклометаллокомпозита методом центробежного литья, созданной для отработки технологии создания и стандартизации оборудования для мелкосерийного производства цилиндрических оболочек различных размеров. Эти оболочки являются основным конструктивным элементом прочных корпусов подводных аппаратов. Для уточнения объема программы исследований прочностных свойств цилиндрических оболочек из стеклометаллокомпозита методами конечно-элементного моделирования рассмотрено напряженно-деформированное состояние оболочек под нагружением при различных вариантах их геометрии.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Состав и барьерные свойства плазменно-электролитических защитных покрытий на алюминиевых сплавах, применяемых в морской технике
стр.65-74
ЕГОРКИН ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ, ВЯЛЫЙ ИГОРЬ ЕВГЕНЬЕВИЧ, СИНЕБРЮХОВ СЕРГЕЙ ЛЕОНИДОВИЧ, ГНЕДЕНКОВ СЕРГЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, МИНАЕВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ
Алюминиевые сплавы находят все более широкое применение в морской технике как для строительства корпусов судов и их надстроек, так и для изготовления различного судового оборудования, трубопроводов и других устройств. Однако применение алюминиевых сплавов в конструкционных элементах, подвергающихся прямому контакту с морской водой, требует дополнительного изучения и разработки мер по улучшению антикоррозионных и трибологических характеристик. Формирование защитных покрытий на поверхности алюминиевых сплавов методом плазменного электролитического оксидирования позволяет повысить антикоррозионные и трибологические характеристики. В данной работе представлены результаты исследования оценки влияния коэффициента заполнения поляризующего сигнала при плазменном электролитическом оксидировании на морфологию, химический состав и барьерные свойства покрытий, формируемых на алюминиевом сплаве АМг3. Показано, что увеличение коэффициента заполнения приводит к увеличению толщины и к уменьшению пористости покрытий, что обеспечивает улучшенную коррозионную защиту обрабатываемого сплава.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Анализ опыта применения податливых соединений в стойках фальшбортов (обзор)
стр.75-85
ЧЕХРАНОВА ЛИДИЯ ИГОРЕВНА, ДОМАШЕВСКАЯ ЯНА РУСЛАНОВНА
Особенность эксплуатации промысловых судов - частые швартовки в море, в результате которых швартовные нагрузки передаются через фальшборт на палубные конструкции. Одно из мероприятий, предотвращающих повреждения узла палубный стрингер-бимс-ширстрек, - применение податливых элементов, которое позволяет повысить ремонтопригодность фальшборта, сократить внеэксплуатационные простои и, как следствие, - повысить эффективность использования рыбопромыслового флота. Ремонтные работы сводятся к замене податливых элементов. На судах эти элементы представлены в виде разнообразных конструкций, так как в нормативных документах разрешается использование ремонтными и проектными организациями собственных разработок. В статье анализируется опыт применения податливых элементов рыбопромысловых судов, эксплуатирующихся в Дальневосточном бассейне, проведена систематизация их конструктивного оформления. Выявлены повреждения элементов узла соединения стоек с палубными конструкциями, определены причины этих дефектов. Рассмотрены рекомендации нормативных документов по проектированию фальшбортов судов, швартующихся в море. В результате анализа технической литературы и эксплуатации модернизированных узлов выявлены податливые элементы, повышающие ремонтопригодность фальшбортов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Влияние тонкопленочных износостойких металлокерамических покрытий на шейках коленчатых валов на эксплуатационные характеристики подшипников скольжения судовых дизелей
стр.86-98
Леонтьев Лев Борисович, Макаров Василий Николаевич, Шапкин Николай Павлович, БОЛОТОВА ВАЛЕНТИНА ПАВЛОВНА, ТОКЛИКИШВИЛИ АНТОНИНА ГРИГОРЬЕВНА
На морских судах установлены среднеоборотные дизели (СОД) в качестве главных и вспомогательных двигателей, имеющих коленчатые валы с твердостью шеек от 164 до 694 HV и укомплектованные различными типами вкладышей подшипников. Основными причинами отказов коленчатых валов являются износ и задир шеек. Задир шеек и расплавление антифрикционного слоя вкладышей часто приводят к деформации коленчатых валов, реже - к их поломке. Износостойкость трущихся поверхностей деталей трибоузлов является основным фактором, определяющим срок службы и эксплуатационные издержки, а также необходимость ремонта. Решение проблемы повышения износостойкости и, соответственно, долговечности связано с применением различных методов упрочнения поверхностей трения и трибоактивных присадок в смазку. В настоящее время большая группа триботехнических материалов применяется для упрочнения поверхностей трения путем модифицирования и формирования на сопряженных поверхностях металлокерамического слоя благодаря энергии, образующейся в процессе трения, который по многим критериям превосходит износостойкие покрытия, полученные при применении традиционных технологических методов упрочнения. Однако часто отсутствуют рекомендации по эффективному использованию конкретного препарата для такого ответственного трибоузла, как подшипники коленчатого вала СОД. Поэтому в судовой практике почти не применяются трибопрепараты для повышения долговечности и эффективности технической эксплуатации подшипников коленчатых валов СОД. В статье приведены триботехнические характеристики подшипников скольжения с металлокерамическим покрытием шеек вала на основе вермикулита и дана оценка эффективности его применения для обработки коленчатых валов судовых дизелей при различной твердости шеек валов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Структурно-параметрическое пространство судовых конструкций и технологий в PLM-системах
стр.99-107
ЛЕЛЮХИН ВЛАДИМИР ЕГОРОВИЧ, КОЛЕСНИКОВА ОЛЬГА ВАЛЕРЬЕВНА
Одной из важных проблем современного промышленного производства, включая судостроение и судоремонт, является управление конструкторской, технологической и производственной информацией на протяжении всего жизненного цикла. Использование автоматизированных систем CAD, CAPP (САПР ТП), PLM и ERP для подготовки производства порождает проблемы обеспечения корректного их взаимодействия, особенно актуальные в современных условиях стремления к повсеместному использованию киберфизических систем в производстве (Индустрия 4.0). По мнению авторов, для решения этой проблемы требуется сформировать единое информационное пространство, обобщающее в систематизированном виде необходимую и достаточную информацию. Основой для этого служат элементы обобщенного образа изделия, который представляется двумя информационными ядрами (объектное и технологическое). Представленная в статье обобщённая модель структурно-параметрического пространства PLM-системы для представления объектных и технологических образов обеспечивает информационный базис с регламентами описания иерархически взаимосвязанных множеств, элементов, структур, а также их свойств. Эта модель может служить интегративной основой для CAD, САПР ТП и ERP-систем, она создает предпосылки для формализации построения технологических процессов и производственных планов в условиях реальной загрузки ресурсов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Анализ проектных решений пропульсивного комплекса ледоколов при исходных данных, заданных бесконечным множеством значений
стр.108-119
ТЕМНИКОВА АЛЕНА АЛЕКСАНДРОВНА
Применяемые на практике методы выбора параметров пропульсивного комплекса оказывают большое влияние на итоговые эксплуатационные характеристики судна. Следовательно, результатом выбора должны стать оптимальные проектные решения. Существующие методы исходят из практического опыта в строительстве: используются характеристики судов-прототипов или предлагаются способы уменьшения области исходных данных (главных размерений) до одного или нескольких вариантов раньше, чем начинают рассчитываться параметры СЭУ. В результате при определении параметров (например, главных размерений) пропульсивного комплекса судна теряется вариабельность, что может привести к потере оптимального соотношения эксплуатационных характеристик. Но в случае, когда исходные данные не определены конкретными значениями, а представляют собой разброс значений, возникают сложности для расчетов - теоретических и с учетом экспериментальных данных. Поэтому, по нашему мнению, необходима новая методика анализа проектных решений пропульсивного комплекса для судна с исходными данными, выраженными не конечными значениями, а бесконечным их множеством. Представленная в данной работе авторская методика анализа множества комбинаций проектных решений позволяет выбрать необходимые параметры под заданные условия и не ограничивать анализ жесткими рамками (изменять переменные в зависимости от поставленной задачи).
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Экспериментально-теоретический метод определения режимов стохастичности поля скорости звука в глубоком море
стр.120-127
КИРЬЯНОВ АЛЕКСЕЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ
Приведены результаты моделирования влияния уровня стохастичности скорости звука на формирование зональной структуры акустического поля для условий Японского моря в лучевом приближении. Источник излучения располагался выше оси подводного звукового канала на глубине 50 м. Определены координаты границ трёх первых зон конвергенции на глубине расположения источника излучения для различных значений случайной компоненты поля скорости звука. Изменение границ зон конвергенции происходит по линейному закону, при этом ближние границы смещаются к источнику, а дальние - от источника. Определены угловые спектры прихода лучевых траекторий, формирующие максимумы вертикальных распределений акустического поля на ближних и дальних границах первых трёх зон конвергенции в зависимости от уровня случайной компоненты поля скорости звука. На основе анализа характера изменения угловых спектров прихода лучевых траекторий предложен экспериментально-теоретический метод определения режимов стохастичности поля скорости звука в глубоком море, заключающийся в том, что по экспериментально измеренным координатам начала или конца зон конвергенции и рассчитанным угловым спектрам прихода лучевых траекторий можно определить тип режима стохастичности поля скорости звука: режим слабых флуктуаций или режим сильных флуктуаций. Предложенный экспериментально-теоретический метод определения режимов стохастичности поля скорости звука может быть использован при проектировании систем мониторинга методами просветной гидролокации для выбора оптимальных мест расположения приемных антенн.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Математическая модель излучателя сферических волн в слоистой среде
стр.128-133
КОРЧАКА АНАТОЛИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, ЭМ АРТЕМ АЛЕКСАНДРОВИЧ, КОРОЧЕНЦЕВ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ
The article is devoted to the problems of designing hydroacoustic antennas for underwater and surface vehicles of various purposes. Analysis of the wave field of the designed antenna is an important part of the engineering calculation. The known methods for calculating directional patterns in inhomogeneous media are often complex and limited in application. There is a need to develop methods for the analysis of wave fields in a layered environment. The mathematical model proposed in this article is based on the Green's theory of directional functions, which allows describing the wave field inside a closed volume consisting of several media with different characteristics. The scientific novelty of the proposed approach lies in the application of the famous theory of wave reflection from a flat layer for solving some practical problems in engineering of a sonar transducer. The results of numerical calculations for different combinations of layered media are presented. The applicability of the proposed model for the solution of the problem has been confirmed. The authors made an assessment of calculation errors. Calculations were performed on a medium power computer using simple software in a relatively short time.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Применение метода «термоса» при замене перекрытий на железобетонные в условиях реконструкции и капитального ремонта зданий зимой
стр.134-141
БИРЮКОВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ, ДОБРЫШКИН ЕВГЕНИЙ ОЛЕГОВИЧ
Предпринятый авторами данной статьи анализ статистических материалов и литературы свидетельствует, что в России до настоящего времени все еще эксплуатируется значительное количество зданий с деревянными междуэтажными перекрытиями. Этот факт обусловливает актуальную задачу совершенствования технико-эксплуатационных показателей при проведении реконструкции и капитального ремонта таких зданий. В статье представлено обоснование использования уравнения теплового баланса для расчета необходимого количества функционирующих элементов системы отопления многоквартирного дома, позволяющего определить минимально допустимую температуру воздуха при твердении бетонной смеси в условиях одновременного производства работ по ремонту междуэтажных перекрытий и инженерных коммуникаций при проведении реконструкции или капитального ремонта здания.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Экспериментальная оценка влияния предварительной закрутки потока перед рабочим колесом на характеристики центробежного насоса
стр.142-149
ЦОЙ ЕН НАМ, ГОЛОВИН ВИКТОР ЛЕОНТЬЕВИЧ
Рассмотрены вопросы улучшения гидравлических свойств центробежных насосов (ЦН) и расширения рабочего диапазона при предварительной закрутке потока, теоретически обосновано влияние направляющего аппарата (НА) на основные характеристики ЦН и рассмотрен метод расчета лопастного НА, устанавливаемого в подводящем тракте перед входом в рабочее колесо (РК). На основе использования осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса и уравнений RNG k-ε проведено моделирование турбулентного трехмерного потока жидкости в проточной части ЦН при изменении угла установки лопастей НА. Экспериментальные исследования на моделирующей установке позволили проверить степень изменения гидравлических характеристик ЦН при разных углах разворота лопасти НА. При этом определено, что при предварительной закрутке потока в подводящем тракте ЦН результаты численного моделирования и эксперимента практически совпадают с расчетными параметрами, полученными теоретическим анализом.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Технологическая эффективность использования городских подземных сооружений двойного назначения
стр.150-160
МАКИШИН ВАЛЕРИЙ НИКОЛАЕВИЧ, Козлов Павел Геннадьевич, Федюк Роман Сергеевич, Мочалов Александр Викторович, ПАНАРИН ИГОРЬ ИВАНОВИЧ
Развитие городских территорий, в том числе мегаполисов и агломераций, неизбежно затрагивает проблему использования подземного пространства. Несмотря на нормативные требования по проектированию подземных объектов, учитывающих их возможное использование в качестве защитных сооружений, вопросу второго назначения проектировщики не всегда уделяют должное внимание. В то же время горные густозаселенные районы, с одной стороны, являются весьма перспективными с позиции расположения под землей городских транспортных, общественных, торговых и прочих сооружений, с другой - вызывает некоторое сомнение надежность этих сооружений для защиты населения во время чрезвычайных ситуаций. Статья посвящена определению целесообразности использования городских подземных сооружений в качестве защитных объектов в горных регионах России (на примере Приморского края). Проведена классификация подземных пространств с позиции повышения безопасности жизнедеятельности. Систематизированы подземные сооружения, пригодные для коллективной защиты населения. Выявлены условия и факторы, определяющие целесообразность использования подземных сооружений городской инфраструктуры и промышленных предприятий в качестве объектов двойного назначения с учетом влияющих горно-геологических и горно-технологических условий. Определены технологические параметры, учитываемые при обосновании целесообразности использования подземных сооружений в защитных целях. В частности, установлены рациональные параметры подземных сооружений при их использовании в качестве объектов двойного назначения. Предложен ряд зависимостей числа укрываемых людей от полезных площадей и объемов подземного сооружения с учетом различных объемно-планировочных решений и условий проветривания.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
