Науковий вісник НГУ

Визначення стійкості тришарової оболонки ходового колеса з легким заповнювачем

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №2 2022

Останнє оновлення: 17 серпня 2022

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1574

Authors:

Н.М.Фідровська, orcid.org/0000-0002-5248-273X, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м. Харків, Україна, Ukraine, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Є.Д.Слепужніков, orcid.org/0000-0002-5449-3512, Національний університет цивільного захисту України, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В.О.Шевченко, orcid.org/0000-0001-8707-1837, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Д. В. Легейда, orcid.org/0000-0002-8983-0822, Харківський національний університет будівництва та архітектури, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С.В.Васільєв, orcid.org/0000-0002-6602-8765, Національний університет цивільного захисту України, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2022, (2): 037 - 041

https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-2/037

Abstract:

Мета. Розробка методики розрахунку тришарової циліндричної оболонки на стійкість, що значно покращить розрахункову практику таких конструкцій із визначення критичного зовнішнього тиску.

Методика. При визначенні критичного тиску використовувався метод варіаційного розрахунку із застосуванням рівняння Ейлера змішаної варіаційної задачі. Для визначення стійкості тришарової циліндричної оболонки враховувалися ті фактори, що значно впливають на її міцність і стійкість, а саме – наведений модуль пружності тришарової стінки. Жорсткість на вигин D_h була замінена жорсткістю на вигин тришарової оболонки з урахуванням деформації зсуву.

Результати. Досліджено сучасний стан питання стійкості тришарової циліндричної оболонки. Із використанням методів варіаційного розрахунку й рівняння Ейлера змішаної варіаційної задачі складені рівняння умови рівності робіт внутрішніх і зовнішніх сил ортотропної конструкції, що перебуває у стані байдужої рівноваги з радіальним переміщенням. Прийнявши отримане раніше рівняння для радіальних переміщень і підставивши його до рівняння потенційної енергії системи на одиницю довжини, отримали рівняння визначення критичного тиску. Отримане аналітичне рішення було запропоновано для конструкції кранового ходового колеса, що має пружну вставку. Було отримано p_кр = 1267 МПа. Для кранових ходових коліс допустимий тиск колеса на рейку приймається в межах 250 МПа, тобто маємо запас стійкості рейки n_c = 1267/250 = 5,1. Як бачимо, запас стійкості більш ніж достатній.

Наукова новизна. Розроблена нова методика розрахунку тришарової циліндричної оболонки під дією зовнішнього тиску. Проведена кількісна оцінка критичного тиску ходового кранового колеса, що має пружну вставку.

Практична значимість. Створена методика визначення критичного тиску тришарової циліндричної конструкції під дією зовнішнього тиску.

Ключові слова: тришарова оболонка, зовнішній тиск, модуль пружності, критичний тиск, стійкість, колесо ходове

References.

1. Pavliuk, A. V. (2017). Dynamics of three-layer cylindrical shells elliptical cross-sectionwith a longitudinal-transverse discrete ribbed filler. Physics and Chemistry of Solid State, 18(2), 243-248. https://doi.org/10.15330/pcss.18.2.243-248.

2. Ghamkhar, M., Naeem, M., Imran, M., & Soutis, C. (2019). Vibration analysis of a three-layered FGM cylindrical shell including the effect of ring support. Open Physics, 17(1), 587-600. https://doi.org/10.1515/phys-2019-0060.

3. Kairov, O. S., Vlasov, O. I., & Latanska, L. O. (2017). Natural vibrations of structurally inhomogeneous multilayer orthotropic cylindrical shells made of composite materials. Visnyk Zaporizkoho Natsionalnoho Universytetu. Fizyko-matematychni nauky, (2), 57-65.

4. Larin, O., Morozov, О., Nazarenko, S., Chernobay, G., Kalynov­skyi, A., Kovalenko, R., …, & Pustovoitov, P. (2019). Determining mechanical properties of a pressure fire hose the type of “T”. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6/7(102), 63-70. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.184645.

5. Otrosh, Y., Kovalov, A., Semkiv, O., Rudeshko, I., & Diven, V. (2018). Methodology remaining life time determination of the buildingstructures. MATEC Web of Conferences, 230, 1-7. https://doi.org/10.1051/matecconf/201823002023.

6. Mohamed, Ali J., Alsubari, S., & Aminanda, Y. (2016). Hygrothermoelastic analysis of orthotropic cylindrical shells. Latin American Journal of Solids and Structures, 13, 573-589. https://doi.org/10.1590/1679-78252249.

7. Surianinov, M., Yemelianova, T., & Lazarieva, D. (2018). Analytical and computer research of stability of three layer shells, supported by stiffness ribs. International Journal of Engineering & Technology, 7(4), 6797-6800. https://doi.org/10.14419/ijet. v7i4.24672.

8. Shah, A., Ali, A., Naeem, M., & Arshad, S. (2012). Vibrations of three-layered cylindrical shells with FGM middle layer resting on Winkler and Pasternak foundations. Advances in Acoustics and Vibration, 2012, 1-11. https://doi.org/10.1155/2012/507031.

9. Leonenko, D. V., & Starovoitov, E. I. (2015). Impulsive action on the three-layered circular cylindrical shells in elastic media. Izvestia Saratov University, 15(2), 202-209. https://doi.org/10.18500/1816-9791-2015-15-2-202-209.

10. Fidrovska, N. M., Slepuzhnikov, E. D., & Perevoznyk, I. A. (2019). Determining the strength of a three-layer cylindrical shell. Mashynobuduvannia, 24, 17-23. https://doi.org/10.32820/2079-1747-2019-24-17-23.

11. Isvandzibaei, M., Jamaluddin, H., & Hamzah, R. (2013). Effects of ring support and internal pressure on the vibration behavior of multiple layered cylindrical shells. Advances in Mechanical Engineering, 2013, 1-13. https://doi.org/10.1155/2013/791917.

12. Ghamkhar, M., Naeem, M., Imran, M., Kamran, M., & Soutis, C. (2019). Vibration frequency analysis of three-layered cylinder shaped shell with effect of FGM central layer thickness. Scientific Reports, 9, 1-13. https://doi.org/10.1038/s41598-018-38122-0.

13. Dubrovin, V. M., & Butina, T. A. (2014). Modeling the dynamic stability of a cylindrical shell under the action of external overpressure. Nauka i innovatsii, 6, 1-14. https://doi.org/10.18698/2308-6033-2014-6-1237.

14. Chepurnenko, A. S., Yazyiev, B. M., & Lapina, A. P. (2018). Сal­culation of a three-layer cylindrical shell taking into account the creep. Stroitelstvo i arhitektura, 4(21), 14-18. https://doi.org/10.29039/article_5c35ed650 acfc0.48169070.

15. Fidrovska, N. M., Slepuzhnikov, E. D., Larin, O. O., Varchenko, I. S., Lipovyi, V. O., Afanasenko, K. A., & Harbuz, S. V. (2020). Increase of operating reliability of the travel wheel using the use of the elastic inserts. EUREKA: Physics and Engineering, 5(30), 69-79. https://doi.org/10.21303/2461-4262.2020.001387.

16. Fidrovska, N. M., Slepuzhnikov, E. D., Varchenko, I. S., Harbuz, S. V., Shevchenko, S. M., Chyrkina, M. A., & Nesterenko, V. V. (2021). Determining stresses in the metallic structure of an overhead crane when using running wheels of the new design. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1/7(109), 22-31. https://doi.org/ 10.15587/1729-4061.2021.225097.

• < Попередня
• Наступна >