Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки.
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/9042
Ідентифікатор медіа: R30-03350 (рішення Національної ради України від 25.04.2024 р. № 1418).
ISSN 2664-262X (p)
DOI: 10.32515/2664-262X
Browse
6 results
Search Results
Item Проєктування розкріплених прогонів покриття з урахуванням жорсткості профільованого настилу(ЦНТУ, 2024) Гудзь, С. А.; Фенко, О. Г.; Дарієнко, В. В.; Портнов, Г. Д.; Hudz, S.; Fenko, O.; Dariienko, V.; Portnov, H.Стаття присвячена дослідженню стійкості суцільних прогонів у складі покриття і порівнянню їх ефективності. Надаються практичні рекомендації щодо зниження матеріалоємності прогонних систем за рахунок раціонального вибору типу перерізу. Висновок зроблено на основі геометрично нелінійного аналізу напружено-деформованого стану із урахуванням недосконалостей і жорсткості конструкцій бокового розкріплення. Перевага надається прогонам із прокатних двотаврів, які мають менші ексцентриситети прикладення навантаження та внутрішні зусилля, на відміну від швелерів. The purpose of the study is to analyse internal forces and deformations in the roof purlins restrained by profiled decking, taking into account as many factors as possible that have a significant impact on the crosssectional utilisation factor in terms of normal stresses, which is an important factor in efficiency and material consumption.Item Створення бази комплементарних гнутозварних профілів решітчастих металоконструкцій(ЦНТУ, 2024) Портнов, Г. Д.; Тихий, А. А.; Дарієнко, В. В.; Пукалов, В. В.; Кузик, О. В.; Гасенко, Л. В.; Portnov, G.; Tykhyi, A.; Dariіenko, V.; Pukalov, V.; Kuzyk, O.; Hasenko, L.Дослідження присвячено розробці бази даних комплементарних гнутозварних профілів для автоматизованого проектування решітчастих металоконструкцій. Значна увага приділяється урахуванню місцевої стійкості та технологічних обмежень сполучення елементів металевих конструкцій ферм. Описано методику аналізу моделей проміжних вузлів з прямокутних труб у програмі SolidWorks і обробку результатів у Microsoft Excel, що дозволяє групувати елементи в комплементарні поєднання профілів. Результати дослідження демонструють зв'язок технологічних обмежень з міцністю елементів та спрощують процес підбору профілів за ДСТУ EN 10219-2:2009, мінімізуючи недонапруження до 5%. This article discusses the development of a database for complementary bent-welded profiles, which facilitates the automation of the design of lattice metal structures. The main focus is on determining the conditions necessary to create efficient and technologically optimized solutions for metal trusses, taking into account the local stability of elements and the limitations of technological connections. The methodology involves analyzing models of rectangular tube intermediate assemblies in Solid Works and processing the results in Microsoft Excel, which allows elements to be grouped into complementary profile combinations. This study helps to link technical constraints to the strength of elements and simplifies the selection of profiles in accordance with DSTU EN 10219-2:2019, minimizing under loading by up to 5%.Item Вибір параметрів ущільнення макета конструкції з листовим склом(ЦНТУ, 2023) Портнов, Г. Д.; Дарієнко, В. В.; Пукалов, В. В.; Portnov, Н.; Dariienko, V.; Pukalov, V.В роботі представлена методика обґрунтування вибору параметрів світлопрозорої конструкції, що включає прямокутну скляну пластину, пружне ущільнення та жорсткі рамки на основі дослідження моделі в середовищі ПК SOLIDWORKS. Показано, що параметри закріплення листового скла, включаючи характеристики ущільнення суттєво впливають на механічні властивості конструкції. Розроблена модель дозволяє оцінити напружено-деформований стан листового скла та динамічні властивості конструкції залежно від параметрів пружного ущільнення. Sheet glass is used in the creation of transparent constructions of building structures, for glazing of airplanes, helicopters, boats, as a structural material for instrument and aggregate construction, production of technical products in mechanical engineering. Structures made of sheet glass include fastening devices with sealing elements. Calculations of such structures cause difficulties, which are associated with the imperfection of their mathematical models. For the preliminary selection of the main parameters of the newly developed structures, it is advisable to use calculation software complexes with the preliminary development of the method of choosing the structure of fixing the glass sheet, taking into account the main sealing parameters according to the results of the study of the structure model. The nature of the stress state of the plate depends mainly on the type of load and the nature of its distribution, the ratio of the long and short sides to the thickness of the sheet glass, as well as the clamping parameters. The assessment of the stress-strain state of the structure is carried out according to the criteria of strength, rigidity and based on the study of dynamic characteristics. The calculations are reduced to justifying the choice of structural parameters of sheet glass, caliper and rubber sealing material, taking into account the stressdeformed state of the structure, operational, structural requirements and economic indicators. The paper presents a methodology for substantiating the selection of the parameters of a transparent structure, which includes a rectangular glass plate, elastic sealing and rigid frames based on model research in the SOLIDWORKS PC environment. It is shown that the parameters of fixing the sheet glass, including the sealing characteristics, significantly affect the mechanical properties of the structure. The developed model makes it possible to estimate the stress-deformed state of sheet glass and the dynamic properties of the structure depending on the parameters of the elastic seal.Item Модель стенда для дослідження конструкцій з листового скла(ЦНТУ, 2022) Портнов, Г. Д.; Дарієнко, В. В.; Пукалов, В. В.; Portnov, H.; Dariienko, V.; Pukalov, V.В даній роботі представлена розроблена в середовищі SOLIDWORKS модель стенда для дослідження конструкцій з листового скла під дією рівномірно розподіленого тиску. Дослідження моделі в модулі SOLIDWORKS Simulation за запропонованими налаштуваннями дозволяє дослідити напружений стан листового скла в залежності від параметрів гумової прокладки і обґрунтувати конструкцію супорта. Модель дозволяє оцінити напружено – деформований стан елементів конструкції на основі критерія руйнування Мора – Кулона (для скляної пластини), напружень (за Мизесом та інших) для елементів супорта. Приведені налаштування програми забезпечують її безконфліктну роботу з невеликими витратами машинного ресурсу. Є можливість варіацій конструкції супорта, включаючи врахування умов закріплення (тертя) елементів. Локалізація критичних напружень в скляній пластині співпадає з даними натурних експериментів, що говорить об адекватності моделі. Розроблена модель стенду дозволяє дослідити напружений стан листового скла в умовах рівномірного навантаження в залежності від параметрів гумової прокладки і обґрунтувати конструкцію супорта. The use of sheet glass as a structural material capable of bearing significant loads is complicated by the lack of regulatory documents for calculating the stress-strain state. This is primarily due to the variability of the strength characteristics of sheet glass. In practice, these necessary indicators are obtained by conducting fullscale research. A large number of factors that affect the strength of glass makes the test results statically heterogeneous, which leads to a high cost of research. The use of the capabilities of modern 3D modeling software systems can significantly reduce the cost of testing by virtually simulating the impact on the model of the structural element. The glass plate model is free of production defects, so its study allows for determining the general direction of the influence of structural factors on the structure's performance and its optimization. This paper presents a stand model developed in the SOLIDWORKS environment for the study of sheet glass structures under the action of uniformly distributed pressure. Analyzing the model in the SOLIDWORKS Simulation module according to the proposed settings allows to study of the stress state of flat glass depending on the parameters of the rubber gasket and to justify the design of the support unit. The model allows to estimate of the stress-strain state of structural elements based on the Mohr-Coulomb failure criterion (for a glass plate), and stresses (according to Mise, and others) for support elements. The above settings of the program ensure its conflict-free operation with low machine resource consumption. There is a possibility of variations in the design of the support unit, including taking into account the conditions of fixing (friction) elements. The localization of critical stresses in the glass plate coincides with the data from field experiments, which indicates the adequacy of the model. The developed model of the stand allows for the investigation of the stressed state of sheet glass under uniform load conditions, depending on the parameters of the rubber gasket.Item Підвищення ефективності конструкції кованого дворогого гака(ЦНТУ, 2022) Портнов, Г. Д.; Тихий, А. А.; Дарієнко, В. В.; Пукалов, В. В.; Portnov, G.; Tykhyi, А.; Dariienko, V.; Pukalov, V.Запропоноване вдосконалення вантажних дворогих гаків ГОСТ 6628-73, яке теоретично дозволяє зменшити масу на 7% при збереженні експлуатаційних властивостей. Проведено аналіз впливу форми кованого дворогого гака на його ефективність. Побудована модель для вивчення напружено – деформованого стану кранового гака в умовах максимального навантаження, придатна до утворення конфігурацій номерів гака. Визначені найменш навантажені елементи моделі за допомогою візуалізації розподілених напружень. An improvement of standard cargo two-horned hooks is proposed, which theoretically allows to reduce the weight by 7% while maintaining performance. The analysis of influence of the form of the forged two-horned hook on its efficiency is carried out. The model for studying the stress - strain state of the crane hook under conditions of maximum load, suitable for the formation of configurations of hook numbers. The modeling of solid objects is carried out, which allows to analyze the structures made according to the scheme of the curved beam with an accuracy greater than that allowed by the theoretical calculation. The least loaded elements of the model are determined by visualization of distributed stresses. Comparison of world standards of two-horned hooks shows a significant difference in material efficiency with the same classes and groups of classification. To study the stress - strain state of the crane hook under conditions of maximum load in the program SolidWorks built a model suitable for the formation of hook configurations. The stress-strain state of the models was determined for two load variants. The load on both hooks of the hook is distributed evenly and the load is suspended on one horn. Experience in the operation of standardized hooks has determined the ergonomics of the surfaces of products in contact with the rafter equipment. The geometric ratios of the cross-sectional dimensions of the hooks, as well as the threaded part can be considered determined theoretically and experimentally as optimal. It is reasonable to remove part of the material of the middle part of the hook. The strength criterion was the coefficient of safety margin. It is acceptable to reduce the value of K of the newly developed model by 5% of the K model of the hook. Making a hole in the model changes the ratio of the stiffness of its elements, which leads to a change in the load pattern. The process of choosing the shape of the hole is iterative. The stress distribution in the elements of the model at different load variants with the indication of the minimum value of the safety factor K is presented. When developing design documentation for a two-horned hook with holes should take into account the ratio of the parameters of the holes with the characteristic size of the throat.Item Вплив форми кованого однорогого гака на його ефективність(ЦНТУ, 2021) Портнов, Г. Д.; Тихий, А. А.; Дарієнко, В. В.; Пукалов, В. В.; Portnov, G.; Tykhyi, A.; Dariienko, V.; Pukalov, V.Виконано аналіз геометричних параметрів вантажного кованого однорогого гаку. Обґрунтовано конструктивні параметри виробу шляхом дослідження напруженого стану твердотільної моделі гака. Запропонована лінійка вантажних гаків зі зміненою формою перерізів, яка теоретично дозволяє зменшити масу на 10% при збереженні вантажопідйомності. Запропонована заміна прямолінійних сторін трапеції перерізів на криволінійні. The article analyzes the cargo forged unicorn hook. The design parameters of the product are substantiated by building a solid model of the hook. The line of cargo hooks with the changed form of sections which theoretically allows to reduce weight by 10% at preservation of loading capacity is offered. Comparison of standards shows that at equal loading capacity at identical classes and groups of classification the size and mass characteristics of products differ in times, and not in all cases in favor of standard hooks. Operational tests show that the shape of the hook must ensure its minimum weight with sufficient strength, if possible the same in all sections when the operating conditions and manufacturing technology. It was found that the contours of the upper and lower parts of the cross sections of the hooks are not subject to change. The geometric ratios of the cross-sectional dimensions of the hooks, as well as the threaded part can be considered determined theoretically and experimentally as optimal. Changing the contour is carried out by replacing the rectilinear sides of the trapezoid sections with curved ones. The obtained pictures of stress distribution in the hook body make it possible to choose the path of design optimization in the direction of changing the contours of the equatorial and meridional sections of the fourth quadrant of the hook contour. The proposed change of the contour is carried out by replacing the rectilinear sides of the trapezoidal sections with curved ones. The stress-strain state with visualization and stress distribution is presented, the parameters of the hook are substantiated by building a solid model in the CAD complex Solidworks. The study of the stress distribution pattern made it possible to propose cross-sectional shapes with the subsequent calculation of the stress-strain state of the created model. Material consumption efficiency due to the optimization increases by 10.8% without reducing the load capacity. The changes in the maximum displacement in the proposed model are insignificant (2.55 mm vs. 2.33 mm in the model GOST 2105-75). Recommendations proposed based on the study of one model configuration can be extended to others, taking into account the technology of manufacturing the product.