Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
8 results
Search Results
Item New design form of steel combined roof trusses(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Гоголь, М. В.; Сидорак, Д. П.; Гоголь, М. М.; Hohol, M.; Sydorak, D.; Hohol, M.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityЗапропоновано та розглянуто новий метод підвищення ефективності комбінованих сталевих кроквяних ферм. Проведено аналіз чисельних досліджень вітчизняних та закордонних науковців у галузі сталевих конструкцій, який показав ефективність та перспективу використання комбінованих конструкцій покриття. Отримано раціональну форму сталевої ферми покриття, зокрема її топологію та раціональні геометричні параметри, але без одержання раціонального її НДС. Показано, що питання раціоналізації та подальшого вдосконалення комбінованих сталевих ферм покриття залишається надалі актуальним. Запропоновано новий метод, що передбачає розрахункове регулювання НДС у фермі – зміна довжини панелі верхнього поясу, завдяки чому можна ефективно регулювати значення згинального моменту у конкретній секції ферми. На основі отриманого раціонального НДС комбінованої ферми запропоновано нову конструктивну форму. Показано, що завдяки запропонованому методу можна отримати ефективнішу на 18–32 % конструкцію, порівняно із типовими. Наведено епюру моментів у балці жорсткості еталонної ферми та ферми із регулюванням НДС. Показано, що використанням розрахункового методу регулювання зусиль можна отримати раціональну конструкцію на стадії проєктування без додаткових затрат. Однак питання працемісткості виготовлення нетипових елементів та доцільність використання такого підходу повинно розглядатись окремо. Запропоновано, як альтернативу, регулювання НДС методом зміни довжини панелей, використання методу вузлових ексцентриситетів для розрахункового регулювання зусиль. Наведено специфікацію елементів еталонної комбінованої сталевої ферми та ферми із регулюванням зусиль. Визначено подальші напрямки досліджень, зокрема, розробка, або вдосконалення раціональних конструктивних форм та використання розрахункового регулювання НДС у балці жорсткості комбінованої сталевої ферми.Item Simulation and analytical studies of chip formation processes in the cutting zone of titanium alloys(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Stupnytskyy, Vadym; She, Xianning; Dragašius, Egidijus; Baskutis, Saulius; Prodanchuk, Oleh; Lviv Polytechnic National University; Kaunas University of TechnologyThe low machinability of titanium alloys is determined by the physical, mechanical, and chemical properties of these materials and their mechanical characteristics. It is also evident in the hardened state of the material being processed during cutting and in the initial state. This phenomenon is caused by thermodynamic parameters that determine the properties of titanium material at elevated temperatures. The peculiarities of the cutting and chip formation processes during titanium alloy machining are presented in this article. The peculiarity of the described approach is the analysis of the results of simulation modeling of cutting in Deform 2D software. It is proved that the frictional factor in the formation of the thermal characteristics of the cutting process, which arises as a result of the chip sliding along the tool, dominates the load factor (caused by force and deformation processes in the chip root). It has been established that the length of contact between the chips and the tool’s rake face has a certain tendency to change: the contact length first increases and then decreases with increasing cutting speed. An analysis of the dependence of the chip compression ratio on changes in cutting speed has shown that with an increase in cutting speed, the average value of the compression ratio practically does not change, but the amplitude of its oscillation increases significantly, which is equivalent to a change in the shear angle. This parameter changes dynamically due to the adiabatic nature of chip formation.Item Regulation of stress-deformed state in compressed elements of steel frames(Видавництво Львівської політехніки, 2021-11-11) Гоголь, М. В.; Котів, М. В.; Пелешко, І. Д.; Сидорак, Д. П.; Hohol, Myron; Kotiv, Mykhaylo; Peleshko, Ivan; Sydorak, Dmytro; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityРозглянуто регулювання напружено-деформованого стану (НДС) в стиснутих елементах сталевих каркасів під повним експлуатаційним навантаженням. Запропоновано виконувати підсилення таких елементів з різними кінцевими ексцентриситетами прикладання навантаження раціональним регулюванням напружено-деформованого стану в елементах підсилення і підсилених стрижнях конструкції. Експериментально підтверджено, що запропонований спосіб регулювання НДС для рамних стійок дає змогу не тільки змінювати величини регулювального зусилля вздовж основного стержня, але і його знак. Несуча здатність стійок, підсилених з регулюванням НДС менша на 4 % порівняно з монолітними стійками і більша на 18 % порівняно з стійками підсиленими без регулювання. Показано, що використання регулювання НДС для рамних стійок підвищує їх несучу здатність і зменшує деформативність та зварні деформації. Визначено мінімальну витрату сталі на підсилення рами за збільшення перерізів наявних елементів. Для практичної реалізації регулювання НДС у зайвих в’язях рами розроблено знімні напружувальні пристрої. Запропоновано технологію регулювання НДС і можливі конструктивні рішення знімних напружувальних пристроїв для введення згинальних моментів у зайві в’язі рамних систем. Числовим експериментом виявлено високу ефективність застосування запропонованих рішень для проектування реконструкції та підсилення розглянутої металевої рамної системи з великим ступенем статичної невизначеності. Вартість “в ділі” знижується вдвічі, а витрати металу на підсилення – в 3,3 раза. Виконане впровадження запропонованого способу регулювання НДС за підсилення рамних стійок підтвердило його ефективність.Item Methods for determination of deformations with the use of digital image correlation technologies(Видавництво Львівської політехніки, 2021-11-11) Бліхарський, Я. З.; Копійка, Н. С.; Blikharskyy, Yaroslav; Kopiika, Nadiia; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityОстаннім часом особливо актуальним стало питання достовірної оцінки фактичного стану будівельних конструкцій, що містяться під навантаженням і, відповідно, прийняття оптимальних проектних рішень з реконструкції та підсилення. Для отримання достовірної інформації про напружено-деформований стан конструкції, що зазнає навантаження, необхідно визначити розподіл деформацій. У деяких випадках оцінити напружено-деформований стан традиційними підходами практично неможливо. Однак методи цифрової кореляції зображень забезпечують достовірну інформацію про поля переміщень та деформації і можна застосовувати майже без обмежень. Такі підходи досить ефективні для визначення напружено-деформованого стану на гладких поверхнях та в зонах з концентраторами напружень. Метод цифрової кореляції зображень заснований на порівнянні інтенсивності розподілу спекл-картинок оптично шорстких поверхонь. Поєднання інтенсивності кореляційних піків з відповідними алгоритмами розрахунків на рівні субпікселів дає змогу отримати високу точність вимірювання за допомогою простішого обладнання порівняно з технологіями електронної інтерферометрії. Основною метою цієї роботи є детальний аналіз прийомів і методів визначення деформацій із застосуванням цифрової кореляції зображення. Стаття містить детальний огляд наявних досліджень цієї теми та опис основних принципів аналітичного обчислення оптичних даних. На основі проведеного ретельного аналізу можна стверджувати, що методи ЦКЗ є досить перспективними інноваційними технологіями, які можна використовувати для широкого спектру застосувань. Серед перспективних напрямків їх використання – діагностика, моніторинг та контроль стану будівельних конструкцій та матеріалів. Важливо зазначити, що використання методів ЦКЗ для визначення деформацій потребує використання комплексного аналітичного підходу з ітераційними алгоритмами розрахунків. Крім того, точність та ефективність можна збільшити, якщо для цього використовують спеціалізоване програмне забезпечення. Загалом кореляція цифрових зображень – це єдиний підхід, який дає змогу отримати повну інформаційну модель конструкції, що зазнає різного рівня навантаження.Item Determination of stresses and ultimate loads for composite plates with elastic inclusions(Lviv Politechnic Publishing House, 2017-10-19) Jaroszewicz, Jerzy; Maksymovych, Olesya; Dzyubyk, Andrii; Nazar, Ihor; Bialystok University of Technology; Lviv Polytechnic National UniversityIn the article, the algorithm for determination of stresses in anisotropic plates with elastic inclusions of another anisotropic material was developed on the basis of complex singular integral equations. The solving of integral equations has been carried out numerically using the method of mechanical quadratures. The strength analysis (calculation of strength) of composite plates with inclusions has been performed using the Hoffman criterion.Item Моделювання напружено-деформованого стану основ інженерних конструкцій для оцінки сейсмічного впливу(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Ю. П. Стародуб; Купльовський, Б. Є.; Брич, Т. Б.; Прокопишин, В. І.; Олещук, О. П.; Олещук, Є. І.Мета. Метою проведеної роботи була оцінка зміни передаточної характеристики сейсмічного середовища за додаткового навантаження на нього масивних інженерних конструкцій. Такий аналіз дасть змогу точніше оцінити характеристики осадових товщ під час досліджень передаточних характеристик середовища під інженерними спорудами вже на етапі проектування самих конструкцій. Методика. Частотну характеристику середовища отримано розв’язанням прямої динамічної задачі сейсміки. Для вирішення цієї задачі та розрахунку напружено-деформованого стану середовища використовувався метод скінчених елементів. Цінність цього методу математичного моделювання полягає в можливості проводити розрахунки для середовищ із складною геометричною будовою та різноманітними включеннями. Задаючи сигнал у вигляді, близькому до дельта імпульсу, отримуємо відклик середовища у повному можливому діапазоні частот коливання моделі, без додаткової обробки вхідних та вихідних сигналів. Результати. Здійснений розрахунок напружено-деформованого стану осадового шару під великими інженерними конструкціями. Змодельоване хвильове поле у середовищі. Розрахунок напружено-деформованого стану осадового шару та моделювання хвильового поля для цього середовища проводилося для трьох моделей: перша – модель осадового шару без інженерних конструкцій; друга та третя моделі – те саме середовище з розміщеними на них інженерними конструкціями з основою фундаменту 46 м та 86 м відповідно. Розраховано передаточну характеристику осадового шару для трьох моделей. Проведене моделювання показало, що передаточна характеристика середовища суттєво змінюється залежно від навантаження, яке викликане спорудами. Наукова новизна. Показаний підхід дає змогу розрахувати передаточну характеристику осадового шару, яка характе- ризуватиме середовище після зміни напружено-деформованого стану, математичними методами, не проводячи інструментальних досліджень. Практична значущість. Запропонована методика дає можливість оцінювати передаточну характеристику сейсмічного середовища та зміну її на етапі проектування складних конструкцій і вносити необхідні виправлення вже на цьому етапі. Цель. Целью проведенной работы является оценка изменения передаточной характеристики сейсмической среды при дополнительной нагрузке мощными инженерными конструкциями. Такой анализ позволяет более точно оценивать характеристики осадочных слоев при исследовании передаточных характеристик середы под инженерными сооружениями уже на этапе проектирования. Методика. Частотные характеристики среды было получено путем решения прямой динамической задачи сейсмики. Для решения этой задачи и расчета напряженно-деформированного состояния среды использовался метод конечных элементов. Ценность этого метода математического моделирования в том, что он позволяет проводить расчеты для сложных геометрически сред и с разнообразными включениями. Используя сигнал в виде, близком к дельта импульсу, ми получаем отзыв среды в полном диапазоне частот колебаний модели, без дополнительной обработки входных и выходных сигналов. Результаты. Проведен расчет напряженно- деформированного состояния осадочного слоя под большими инженерными конструкциями. Смоделировано волновое поле в среде. Расчет напряженно-деформированного состояния осадочного слоя и моделирования волнового поля для этой среды проводилось для трех моделей: первая – модель осадочного слоя без инженерных конструкций; вторая и третья модели – та же среда с размещенными на них инженерными конструкциями с основанием фундамента 46 м и 86 м соответственно. Рассчитано передаточную характеристику осадочного слоя для трех моделей. Проведенное моделирование показало, что передаточная характеристика среды существенно меняется в зависимости от нагрузки, вызванной сооружениями. Научная новизна. Данный подход позволяет рассчитать передаточную характеристику осадочного слоя, которая будет характеризовать среду после изменения напряженно-деформированного состояния, математическими методами, не проводя инструментальных исследований. Практическая значимость. Эта методика позволяет оценивать передаточную характеристику сейсмической среды и изменение ее на этапе проектирования сложных конструкций, а также вносить необходимые исправления уже на этом этапе. Purpose. The aim of this work was to evaluate changes in the transfer characteristics of the seismic environment with additional loading of massive engineering structures. This analysis will help to more accurately assess the characteristics of sedimentary layer in the study of the transfer characteristics of environment under the engineering structures already at the design stage of construction. Methodology. Frequency characteristic of environment was obtained by solving the direct dynamic seismic problem. To solve this problem and calculate the stress-strain state of the environment was used finite element method. The value of this method of mathematical modeling is the ability to make calculations for environments with complex geometrical structure and various inclusions. Setting a signal as close to the delta impulse, we receive environment response in the full possible frequency range of fluctuations in the models, without additional processing input and output signal. Results. Calculation of stress-strain state of the sedimentary layer under the large engineering structures was carried out. Wave field in the surrounding environment was modeled. Calculation of stress-strain state of the sedimentary layer and modeling of wave field for this environment was conducted for the three models: the first – the model of the sedimentary layer without engineering structures; the second and third model – the same environment with placed engineering structures with base of the foundation 46 m and 86 m, respectively. Transfer characteristics of sedimentary layer of the three models were calculated. The conducted simulation showed that the transfer characteristic of environment changes significantly depending on the load caused by buildings. Scientific innovation. Showed approach allows us to calculate the transfer characteristics of the sedimentary layer that will characterize the environment after the change of the stress-strain state, only using mathematical methods without making instrumental studies. Practical significance. This technique allows to evaluate the transfer characteristics of the seismic environment and its change at the design stage of complex structures and make necessary corrections already at this stage.Item Моделювання напружено-деформованого стану осадового комплексу автохтону в зоні динамічного впливу насувного клину(Видавництво Львівської політехніки, 2014) Хом’як, Л. М.; Хом’як, М. М.Item Розрахунок напружень в обичайці з днищами бандажу трубопроводу на розширному бетоні(Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2009) Білобран, Б. С.; Якимечко, Р. Я.Представлені результати теоретичних досліджень напружено-деформованого стану зовнішньої обичайки з днищами бандажу на розшироному бетоні. Розрахункову модель розроблено на основі теорії кругових циліндричних оболонок та кільцевих пластинок. Дослідження проведено на прикладі сталебетонного бандажу магістрального газопроводу діаметром 1220 мм. In this article scientifically proved results of theoretical research of the stress-strain state of the expanding concrete bandage’s outer shell with bottoms was carried out and the results were presented. The mathematical model for stress definition was developed using the cylindrical shells and circular plates theory. The expanding concrete bandage, mounted on 1220 mm diameter pipeline, was used as a subject of investigations.