1. ELARTU — Інституційний репозитарій ТНТУ імені Івана Пулюя
  2. Вісник ТНТУ
  3. 2019
  4. Вісник ТНТУ, 2019, № 4 (96)
Моля, използвайте този идентификатор за цитиране или линк към този публикация: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/31714

Заглавие: Optimization of the geometrical parameters of coupling in the connective unit. Model and calculations
Други Заглавия: Оптимізація геометричних параметрів муфти у з’єднувальному вузлі. Модель та розрахунки
Автори: Михайлишин, Віра
Mykhailyshyn, Vira
Affiliation: Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, Україна
«ZOM Oberflächenbearbeitung Gmb», Магдебург, Німеччина
National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, Ukraine
«ZOM Oberflächenbearbeitung GmbH», Magdeburg, Germany
Bibliographic description (Ukraine): Mykhailyshyn V. Optimization of the geometrical parameters of coupling in the connective unit. Model and calculations / Vira Mykhailyshyn // Scientific Journal of TNTU. — Ternopil : TNTU, 2019. — Vol 96. — No 4. — P. 77–89.
Bibliographic description (International): Mykhailyshyn V. (2019) Optimization of the geometrical parameters of coupling in the connective unit. Model and calculations. Scientific Journal of TNTU (Ternopil), vol. 96, no 4, pp. 77-89.
Is part of: Вісник Тернопільського національного технічного університету, 4 (96), 2019
Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 4 (96), 2019
Journal/Collection: Вісник Тернопільського національного технічного університету
Issue: 4
Volume: 96
Дата на Публикуване: 28-Яну-2020
Submitted date: 20-Яну-2020
Date of entry: 21-Май-2020
Издател: ТНТУ
TNTU
Place of the edition/event: Тернопіль
Ternopil
DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2019.04.070
UDC: 621.923
Ключови Думи: муфта
теорія пластичного неізотермічного течіння
метод скінченних елементів
напруження
оптимізація
coupling
plastic non-isothermal yielding theory
finite element method
stresses
optimization
Number of pages: 13
Page range: 77-89
Start page: 77
End page: 89
Резюме: В рамках теорії пластичного неізотермічного течіння досліджено пружно-пластичні температурні напруження в з’єднувальному вузлі, утвореному за рахунок термічної усадки муфти на з’єднувані труби. Запропоновано математичну модель для прогнозування механічних процесів, спричинених тиском остигаючої муфти. З’єднувальний вузол, елементами якого є дві труби кругового перерізу та муфта, може бути утворений з використанням різних матеріалів. Сформульовано відповідну задачу механіки з врахуванням можливості виникнення пластичного деформування. Конкретизовано граничні умови для розглядуваного з’єднувального вузла. Реалізовано наближений підхід до розв’язування задачі, який базується на розрахункових схемах методу скінченних елементів. Для сформульованої фізично нелінійної задачі еволюція механічних станів складеної кусково-однорідної системи прогнозується покроково відповідно до покрокової зміни температури. Розглядаються муфти змінної в осьовому напрямку товщини, які обмежені кусково-лінійними осесиметричними поверхнями. Запропоновано критерій оптимізації геометричних параметрів муфти із заданими обмеженнями стосовно форми та розмірів профілю муфти. Для шуканого оптимального варіанту мінімізується нерівномірність розподілу в осьовому напрямку контактного тиску між трубами та муфтою. Проаналізовано ряд розрахункових результатів по визначенню напружено-деформованого стану для різних геометричних конфігурацій муфт змінної в осьовому напрямку товщини. Отримано варіант із найбільш нерівномірним розподілом тиску та оптимальний варіант. Зроблено механічні висновки стосовно характеру поведінки контактного тиску. Здійснено кількісну оцінку ефекту від проектування муфт змінної товщини шляхом порівняння контактного тиску для оптимального варіанту, для найпростішої муфти – постійної товщини та для профілю муфти з максимальним перепадом контактного тиску.
The article presents the results of a research of the influence of magneto-abrasive machining duration on the precision of HSS taps with various diameters. Magneto-abrasive machining of taps under correctly selected conditions does not leads to a critical change in diameters, which during operation can lead to discarded parts. The reduction of diameter occurs in the first 3–6 minutes of machining. The reason for this is the removal of burrs from the tops of the teeth, grinding defects and rounding of the cutting edges of the tool. The reduction of diameter is cyclically repeated. This is due to the cyclic change in the physical and mechanical properties of thin surface layers of the material of tool and their periodic removal
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/31714
ISSN: 2522-4433
Copyright owner: © Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2019
URL for reference material: https://doi.org/10.1007/s11740-012-0366-x
https://doi.org/10.1016/j.cirp.2009.03.046
https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2007.12.108
References (Ukraine): 1. Alian, A. R. 3D finite element modeling of in-service sleeve repair welding of gas pipelines / A. R. Alian, M. Shazly, M. M. Megahed // Int. J. of Pressure Vessels and Piping. – 2016. – 146. – P. 216–229. https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2016.09.002
2. Siddique, M. Finite element simulation of mechanical stress relieving in welded pipe-flange joint / M. Siddique, M. Abid // J. of Process Mech. Eng. – 2006. – 219, part 1. – P. 17–30. https://doi.org/ 10.1243/ 095440805X69316
3. Копей, Б. В. Вплив технології виготовлення на міцність різьби насосної штанги / Б. В. Копей, В. В. Михайлюк, О. Р. Мартинець, Ю. Я. Бублінський [Текст] // Нафтогазова енергетика. – 2014. – № 2 (22). – С. 14–20.
4. Tribel’skii, I. A. Stress-strain state and thermal state of rubber-cord casing of highly elastic couplings / I. A. Tribel’skii, A. V. Zubarev // Russ. Eng. Research. – 2008. – № 12 (28). – P. 1159–1164. https://doi.org/10.3103/S1068798X08120022
5. Niu, S. Numerical Simulation of Interference Assembly of Shaft and Sleeve / S. Niu // Int. J. of Eng. and Advanced Research Techn. (IJEART). – 2015. – № 2 (1) – P. 3–15.
6. Shen, J. FEM Analysis of Stress on Shaft-sleeve Interference Fits / J. Shen, D. Chen, G.F. Liu, D. Zhou, X.D. Du // Advanced Materials Research. – 2013. Vol. 668. P. 495–499. https://doi.org/10.4028/ www.scientific.net/AMR.668.495
7. Сулим, Г. Т. Числове розв’язування осесиметричної задачі з’єднання арматурних стержнів обтискною втулкою / Г. Т. Сулим, Й. Й. Лучко, О. Н. Кузь [Текст] // Дороги і мости. – 2008. – Вип. 8. – К.: Держдор НДІ. – С. 254–259.
8. Сулим, Г. Т. Математичне моделювання та числовий аналіз формування з’єднання пружних арматурних стрижнів нагрітою пружно-пластичною муфтою / Г. Т. Сулим, О. Н Кузь [Текст] // Міжвузівський збірник «Наукові нотатки» (за напрямом «Інженерна механіка»). – 2011. – Вип. 35. – Луцьк: Луцький національний технічний університет. – С. 181–186.
9. Сулим, Г. Т. Зіставлення результатів експериментальних та числових досліджень механічного з’єднання арматурних стрижнів обтискною муфтою / Г. Т. Сулим, О. Н. Кузь [Текст] // Вісник ТНТУ. – 2012. – 67, № 3. – С. 101–109.
10. Евдокимов, А. П. Экспериментальные исследования многослойной упругой оболочки соединительной муфты силовых приводов [Текст] / А. П. Евдокимов // Информ.-технолог. вест. – 2015. – № 5 (3). – С. 68–80.
11. Сергеев, С. А. Цепные муфты: анализ и синтез [Текст] / С. А. Сергеев. – Старый Оскол: ТНТ, 2015. – 392 с.
12. Морозов, Е. М. Неизотермическая модель упругопластического тела с комбинированным законом упрочнения и ее применение для МКЭ-расчета тел с трещинами. В кн.: Аналитические и численные методы решения краевых задач пластичности и вязкоупругости [Текст] / Е. М. Морозов, Г. П. Никишков, Т .А. Черныш. – Свердловск: АН СССР, Уральск. научн. центр, 1986. – С. 87–94.
13. Allen, D. H. A theory for analysis of thermoplastic materials / D. H. Allen, W. E. Haisler // Comput. & Struct. – 1981. – Vol. 13, № 1. – P. 129–135. https://doi.org/10.1016/0045-7949(81)90117-6
14. Васидзу, К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности [Текст] / К. Васидзу. – М.: Мир, 1987. – 542 с.
15. Гачкевич, О. Р. Математичне моделювання і дослідження напруженого стану тіл в процесі охолодження при високотемпературному відпалі [Текст] / О. Р. Гачкевич, В. С. Михайлишин // Мат.-методи та фіз.-мех. поля. – 2004. – 47, № 3. – С. 186–198
16. Гачкевич, О. Числова методика розв’язування задач термомеханіки тіл у разі охолодження в процесі високотемпературного відпалювання [Текст] / О. Гачкевич, В. Михайлишин, А. Равська-Скотнічна // Вісник Львів. ун-ту. Сер. прикл. матем. та інформ.. – 2007. – Вип. 12. – С. 78–92.
17. Михайлишин, В. С. Ітераційні процедури в задачах неізотермічної пружнопластичності з ізотропно- кінематичним зміцненням [Текст] / В. С. Михайлишин // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 1999. – 35, № 4. – С. 102–112. https://doi.org/10.1007/BF02365755
18. Mykhailyshyn, V. S. Iterative Procedures for Problems of Nonisothermal Elastoplasticity with Isotropic Kinematic Hardening / V. S. Mykhailyshyn // Materials Science. – 1999. – Vol. 35, № 4, P. 561–571. https://doi.org/10.1007/BF02365755
19. Сахаров, А. С. Метод конечных элементов в механике твердых тел [Текст] / А. С. Сахаров, И. Альтенбах. – Киев: Вища школа, 1982. – 480 с.
20. Феодосьев, В. И. Сопротивление материалов [Текст] / В. И. Феодосьев. – М.: Наука, 1972. – 544 с.
21. Михайлюк, В. В. Розроблення різьбового з’єднання насосних штанг з рівномірним розподілом зусиль між витками різьби [Текст] / В. В. Михайлюк // Науковий вісник ІФНТУНГ. – 2010. – № 4 (26). – С. 61–65.
22. Галушкин, Д. В. Техника и технология получения механических муфтовых соединений арматуры с параллельной резьбой / Д. В. Галушкин, И. Б. Одарченко, В. М. Ткачев, Ю. Л. Бобарикин, А. М. Селютин [Текст] // Вестник Гомельского ГТУ им. П. О. Сухого. – 2017. – № 4. – С. 53–62.
References (International): 1. Alian A. R., Shazly M., Megahed M.M. 3D finite element modeling of in-service sleeve repair welding of gas pipelines. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 2016. Vol. 146, pp. 216–229. https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2016.09.002
2. Siddique M., Abid M. Finite element simulation of mechanical stress relieving in welded pipe-flange joint. Journal of Process Mechanical Engineering, 2006. Vol. 219, part 1, pp. 17–30. https://doi.org/10.1243/ 095440805X69316
3. Kopej B. V., Mykhailyuk V. V., Martynets’ O. R., Bublins’kyj Yu. Ya. Vplyv tekhnolohiyi vyhotovlennya na mitsnist’ riz’by nasosnoyi shtanhy. Naftohazova enerhetyka. 2014. No 2 (22), pp. 14–20 [In Ukrainian].
4. Tribel’skii I. A., Zubarev A. V. Stress-strain state and thermal state of rubber-cord casing of highly elastic couplings. Russian Engineering Research. 2008. Vol. 28, No 12. Pp. 1159–1164. https://doi.org/ 10.3103/S1068798X08120022
5. Niu S. Numerical Simulation of Interference Assembly of Shaft and Sleeve. International Journal of Engineering and Advanced Research Technology (IJEART). 2015. Vol. 1. Issue 2. Pp. 3–15.
6. Shen J., Chen D., Liu G.F., Zhou D., Du X.D. FEM Analysis of Stress on Shaft-sleeve Interference Fits. Advanced Materials Research. 2013. Vol. 668. Pp. 495–499. https://doi.org/10.4028/ www.scientific.net/ AMR.668.495
7. Sulym G. T., Luchko J. J., Kuz’ O. N. Chyslove rozvyazuvannya osesymetrychnoyi zadachi zyednannya armaturnykh sterzhniv obtysknoyu vtulkoyu. Dorohy i mosty. 2008. Issue 8. K. Derzhdor NDI. Pp. 254– 259. [In Ukrainian].
8. Sulym G. T., Kuz’ O. N. Matematychne modelyuvannya ta chyslovyj analiz formuvannya zyednannya pruzhnykh armaturnykh stryzhniv nahritoyu pruzhno-plastychnoyu muftoyu. Mizhvuzivs’kyj zbirnyk ”Naukovi notatky (za napryamom «Inzhenerna mekhanika»). 2011. Issue 35. Luts’k. Luts’kyj nacional’nyj tekhnichnyj universytet. Pp. 181–186. [In Ukrainian].
9. Sulym G. T., Kuz’ O. N. Zistavlennya rezul’tativ eksperymental’nykh ta chyslovykh doslidzhen’ mekhanichnoho zyednannya armaturnykh stryzhniv obtysknoyu muftoyu. Visnyk TNTU. 2012. Vol. 67. No 3. Pp. 101–109. [In Ukrainian].
10. Yevdokimov A. P. Eksperimental’nye issledovaniya mnogoslojnoj uprugoj obolochki coyedinitel’noj mufty silovykh privodov. Informatsionno-tekhnologicheskij vestnik. 2015. No 5 (3). Pp. 68–80. [In Russian].
11. Sergeev S. A. Tsepnye mufty: analiz i sintez. Staryj Oskol, TNT, 2015, 392 p. [In Russian].
12. Morozov Ye. M., Nikishkov G. P., Chernysh T. A. Neizotermicheskaya model’ uprugoplasticheskogo tela i yeyo primeneniye dlya MKE-raschyota tel s treshhinami. Analiticheskiye i chislennyye metody resheniya krayevykh zadach plastichnosti i vyazkouprugosti. Sverdlovsk, AN SSSR, Ural’sk. nauchn. tsentr, 1986, pp. 87–94. [In Russian].
13. Allen D. H., Haisler W. E. A theory for analysis of thermoplastic materials. Comput. & Struct. 1981. Vol. 13. No 1. Pp. 129–135. https://doi.org/10.1016/0045-7949(81)90117-6
14. Vasidzu K. Variatsionnye metody v teorii uprugosti i plastichnosti. Moskva, Mir. 1987. 542 p. [In Russian].
15. Hachkevych O. R., Mykhailyshyn V. S. Matematychne modelyuvannya i doslidzhennya napruzhenoho stanu til v protsesi okholodzhennya pry vysokotemperaturnomu vidpali. Matematychni metody ta fizyko- mekhanichni polya, 2004. Vol. 47. No 3. Pp. 186–198. [In Ukrainian].
16. Hachkevych O., Mykhailyshyn V., Ravs’ka-Skotnichna A. Chyslova metodyka rozv’yazuvannya zadach termomekhaniky til u razi okholodzhennya v protsesi vysokotemperaturnoho vidpalyuvannya. Visnyk L’vivs’koho universytetu. Seriya prykladna matematyka ta informatyka, 2007. Issue 12. Pp. 78–92. [In Ukrainian].
17. Mykhailyshyn V. S. Iteratsijni procedury v zadachakh neizotermichnoyi pruzhnoplastychnosti z izotropno- kinematychnym zmitsnennyam. Fizyko-khimichna mekhanika materialiv, 1999. Vol. 35. No 4. Pp. 102– 112. [In Ukraunian]. https://doi.org/10.1007/BF02365755
18. (Mykhailyshyn V. S. Iterative Procedures for Problems of Nonisothermal Elastoplasticity with Isotropic Kinematic Hardening. Materials Science, 1999. Vol. 35. No 4, pp. 561–571). https://doi.org/10.1007/ BF02365755
19. Sakharov A. S., Al’tenbakh I. Metod konechnykh elementov v mekhanike tvyordykh tel. Kyiv, Vyshcha shkola. 1982. 480 p. [In Russian].
20. Feodos’yev V. I. Soprotivleniye materialov. Moskva. Nauka. 1972. 544 p. [In Russian].
21. Mykhailyuk V. V. Rozroblennya riz’bovoho zyednannya nasosnykh shtanh z rivnomirnym rozpodilom zusyl’ mizh vytkamy riz’by. Naukovyj visnyk IFNTUNG. 2010. No 4 (26), pp. 61–65. [In Ukrainian].
22. Halushkin D. V., Odarchenko I. B., Tkachyov V. M., Bobarikin Yu. L., Selyutin A. M. Tekhnika i tekhnologiya polucheniya mekhanicheskikh muftovykh soedinenij armatury s parallel’noj res’boj. Vestnik Homel’skoho HTU im. P. O. Sukhoho. 2017. No 4, pp. 53–62. [In Russian]
Content type: Article
Показва се в Колекции:Вісник ТНТУ, 2019, № 4 (96)

Файлове в Този Публикация:
Файл Описание РазмерФормат 
TNTUSJ_2019v96n4_Mykhailyshyn_V-Optimization_of_the_77-89.pdf4,27 MBAdobe PDFИзглед/Отваряне
TNTUSJ_2019v96n4_Mykhailyshyn_V-Optimization_of_the_77-89.djvu434,57 kBDjVuИзглед/Отваряне
TNTUSJ_2019v96n4_Mykhailyshyn_V-Optimization_of_the_77-89__COVER.png1,32 MBimage/pngИзглед/Отваряне
Показване на запис на пълна публикация Разлистване на Статистики


Публикацияте в DSpace са защитени с авторско право, с всички права запазени, освен ако не е указно друго.