Анотація до роботи:

Лавінський Д.В. Рішення контактних і температурних задач міцності для складених конструкцій технологічного оснащення. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. – Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, Харків, 2003.

У роботі на єдиній науково-методологічній базі створений ефективний метод аналізу міцності і жорсткості складених конструкцій технолгічного оснащення при контактному і температурному навантаженні, що надало можливість вирішити комплекс складних проблем проектування складених конструкцій для традиційних методів обробки металів тиском (ОМТ) і для прогресивної технології магнітно-імпульсного штампування (МІШ). Запропоновано нові математичні моделі і розрахункові схеми складених конструкцій технологічного оснащення, які адекватно описують конструктивні і технологічні особливості складних об’єктів нової техніки стосовно обробляючої промисловості. Досліджені нові складені бандажовані матриці для напівгарячого видавлювання (НГВ) вісесиметричних заготовок, а також технологічні системи “заготовка – матриця” для операції МІШ – “роздача”. Представлені розробки відрізняються від існуючих можливістю уточненого врахування складних механізмів деформування таких систем, а також надають можливість спільного аналіза теплових і механічних процесів у рамках єдиного чисельного алгоритму. У комплексному дослідженні встановлені нові закономірності міцності і жорсткості названих конструкцій при термопружнім та термопружнопластичнім деформуванні з урахуванням контактного і теплового навантаження.

У дисертаційній роботі вирішена важлива науково-технічна проблема, яка містить розробку ефективного методу розрахунку на міцність і жорсткість складених конструкцій технологічного оснащення з урахуванням контактної взаємодії та рішення на цій основі задач термопружно-пластичного деформування вісесиметричних складених конструкцій технологічного оснащення, призначеного для напівгарячого видавлювання і “роздачі” тонкостінних трубчастих заготовок магнітно-імпульсним штампуванням.

Найбільш важливі наукові і практичні результати дисертаційної роботи містять наступне:

1. Створено новий метод розрахунку на міцність і жорсткість із врахуванням критеріїв працездатності вісесиметричних складених конструкцій технологічного оснащення, що засновано на розв’язуванні методом скінченних елементів теплових та термопружно-пластичних контактних задач нелінійного деформування тіл із складної геометрією, які взаємодіють з різними механізмами тертя, при попередніх натягах або зазорах, в умовах нерівномірності температури і інтенсивних зовнішніх силових та теплових полів.

2. Надано розвиток методам моделювання контактної взаємодії між елементами складених конструкцій за рахунок введення в скінчено-елементні моделі “контактних шарів”, що здатні адекватно моделювати ідеальний тепловий контакт, зчеплення, прослизання, відрив, натяг, зазор і тертя за законами Кулона та Зібеля.

3. Встановлено достатню ступінь достовірності запропонованого методу та програмного забезпечення для розв’язування теплових та термопружно-пластичних контактних задач нелінійного деформування тіл із складною геометрією за їхнім тестуванням в окремих прикладах, які виявили, що для найбільш складних прикладів максимальна розбіжність між одержаними та аналітичними й відомими з літератури даними інших авторів не перевищує 20%.

4. Одержані рішення задач міцності і жорсткості для нових перспективних конструкцій складених бандажованих матриць для ХВ та НГВ, за якими надані обґрунтовані рекомендації для вибору раціональних значень параметрів охолодження та геометричних параметрів складеної матриці для НГВ циліндрово-конічних втулок, що використані на ДП "Завод ім. Малишева" (м. Харків) при розробці конструкторської документації на проектування.

5. Розроблено метод для дослідження операції “роздача” тонкостінних циліндричних заготовок при магнітно-імпульсному штампуванні за рахунок уперше створеної математичної моделі індукторних систем, одержаних розв’язків задач електродинаміки для визначення магнітного тиску та рішення проблеми контактної міцності системи «заготовка – матриця».

6. Отримані розрахункові дані з пружно-пластичного деформування елементів системи “заготовка – матриця” та надані експериментально і теоретично обґрунтовані пропозиції щодо створення нових видів технологічного оснащення для проектних технологічних систем МІШ.

Публікації автора:

1. Бондарь С.В., Зубатый С.С., Лавинский Д.В. Исследование концентрации напряжений в пуансонах с клиновидной посадочной частью // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. – Харьков: ХГПУ, 1998. – № 27. – С.188-192.

Здобувачеві належить конкретний алгоритм методики розв'язання контактної пружно-пластичної задачі, частина отриманих результатів.

2. Лавинский Д.В. Термоупругость составных бандажированных матриц // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. – Харьков: ХГПУ, 1999. – № 76. – С.76-80.

3. Бортовой В.В., Лавинский Д.В. Контактное взаимодействие цилиндрических ортогональных оболочек // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». – Харків: НТУ «ХПІ», 2001. – № 25. – С.48-53.

Здобувачеві належить формулювання термопружнопластичної контактної задачі про взаємодію оболонок, а також чисельні результати.

4. Бондарь С.В., Лавинский Д.В. Контактное деформирование цилиндрической оболочки, опертой на радиальное кольцо // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». – Харків: НТУ «ХПІ», 2002. – № 10. т. 2. – С.18-23.

Здобувачеві належить постановка термопружнопластичної контактної задачі деформування, а також чисельні результати рішення.

5. Конохов В.И., Лавинский Д.В. Термоупругое контактное деформирование осесимметричных тел // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». – Харків: НТУ «ХПІ», 2003. – № 5. – С.93-98.

Здобувачеві належить запропонований чисельний метод розв'язання контактної задачі теплопровідності і термопружності, всі чисельні результати.

6. Лавинский Д.В. Напряженно-деформированное состояние составной матрицы штампа при полугорячем выдавливании металлов // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». – Харків: НТУ «ХПІ», 2003. – № 12. т. 1. – С.78-81.

7. Бондарь С.В., Лавинский Д.В. Анализ влияния величины натяга бандажа на параметры напряженно-деформированного состояния составной рабочей вставки многослойной матрицы // Сборник научных трудов ХГПУ «Информационные технологии: наука, техника, технология, образование, здоровье». – Харьков: ХГПУ, 1999. – № 7. – Ч. 1. – С.252-254.

Здобувачем сформульовано задачу, відповідно розрахунків контактної пружно-пластичної взаємодії вісесиметричних тіл, деякі результати.

8. Бортовой В.В., Лавинский Д.В. Термоупругость составных бандажированных матриц // Вісник інженерної академії України. – Київ: Інженерна академія України, 2000. – Спеціальний випуск: інформація 2-ій міжнародній науково-технічній конференції “Физические и компьютерные технологии в народном хозяйстве”. – С. 471-474.

Здобувачеві належить постановка термопружнопластичної контактної задачі, а також чисельні результати рішення, частина висновків.

9. Бондарь С.В., Бортовой В.В., Лавинский Д.В. Контактное деформирование полого цилиндра и системы радиальных колец // Вісник інженерної академії України. – Київ: Інженерна академія України, 2002. – Спеціальний випуск: труди 5-ій міжнародній науково-технічній конференції “Физические и компьютерные технологии в народном хозяйстве”. – С. 591-594.

Здобувачеві належить постановка термопружнопластичної контактної задачі, а також чисельні результати рішення.

10. Бортовой В.В., Лавинский Д.В. К вопросу о нестационарной теплопроводности оболочечно-пластинчатых конструкций // Тезисы докладов научно-технической конференции «Актуальные проблемы механики оболочек». – Казань: КГТУ, 2000. – C. 170.

Здобувачеві належить постановка задачі, розробка чисельного методу розв'язання і частина отриманих результатів.

11. Бондарь С.В., Лавинский Д.В. Контактное деформирование цилиндрической оболочки, опертой на радиальное кольцо // Доповіді міжнародної науково-практичної конференції «Информаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров’я» (анотації). – Харьков: НТУ «ХПІ», 2001.- С.35.

Здобувачеві належить математична постановка термопружнопластичної контактної задачі деформування, а також чисельні результати рішення.