DOI: https://doi.org/10.20998/2078-9130.2017.40.119715

Анализ чувствительности характеристик поворотно-симметричных много-компонентных конструкций к варьированию параметров

S. A. Nazarenko

Анотація


Аналіз чутливості може застосовуватися в системах оптимального інтерактивного і автоматизованого проектування конструкцій, при ідентифікації або коригуванні математичних моделей, неруйнівному контролі і вібродіагностиці виробництва і експлуатації, стохастичному аналізі характеристик в полі випадкових відхилень геометричних параметрів і властивостей матеріалу. При оптимальному проектуванні циклічно-симетричної конструкції з урахуванням технологічної спадковості замість детермінованого критерію може розглядатися оцінка функціоналу за найгіршими або за середньостатистичними відхиленнями параметрів проектування в рамках допусків. Розглянута проблема оптимального призначення допусків при мінімальній вартості виготовлення при обмеженнях на найгірші (в рамках допусків) відхилення динамічних або міцносних функціоналів. Аналіз чутливості скінчено елементної моделі дозволяє врахувати кінематичні обмеження, складну просторову геометрію, розподіл навантажень і фізичних властивостей матеріалів. Аналіз чутливості циклічно-симетричної конструкції специфічний тим, що повний набір змінних параметрів визначається комплектом, що описує змінні проектування окремого сектора. Похідні функціоналів відшукуються для цілої циклічно-симетричної конструкції. Облік циклічної симетрії призводить до значного зменшення кількості арифметичних операцій і істотного зниження обсягів збереженої і оброблюваної інформації. Проаналізовано методики аналізу чутливості міцносних і динамічних характеристик. Наведено приклади розв'язання задач для підшипникового вузла кочення і гідромашини.

Ключові слова


аналіз чутливості; оптимізація; механіка; поворотно-симетричні конструкції; підшипники кочення; модель; сектор

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Аndreev А.G., Nazarenko S.A. Main achievements of scientists of NTU «KhPI» in the field of mechanics. Bulletin of NTU "KhPI". 2015. No 57 (1166). PP. 3-7.

Martins J.R.R.A., Hwang J.T. Review and unification of methods for computing derivatives of multidisciplinary computational models. AIAA journal. 2013. Vol. 51, No 11. PP. 2582-2599.

Nazarenko S.A. Analiz chuvstvitel'nosti konstrukcij pri vozdejstvii fizicheskih polej razlichnoj prirody. Bulletin of NTU "KhPI". 2006. No 32. PP. 119–122.

Simson E.A., Nazarenko S.A., Trohman M.V. Metodika analiza chuvstvitel'nosti vibracionnyh parametrov mehanicheskih sistem. Vostochno-evropejskij zhurnal peredovyh tehnologij. 2008. No 2/4. PP. 44-47.

Shi C., Parker R.G. Vibration mode structure and simplified modelling of cyclically symmetric or rotationally periodic systems. Proceedings of the Royal Society of London. 2015. Vol. 471, No 2173. PР. 20140672.

Simson E.A., Nazarenko S.A. Matematicheskie modeli elementov mashin pri vozdejstvii fizicheskih polej i vneshnej sredy. Mekhanika ta mashynobuduvannya. 2009. No 1. PP. 69-77.

Shupikov A.N., Misyura C.Yu. Raschet napryazhenij ciklicheski-simmetrichnyh prostranstvennyh konstrukcij. Bulletin of NTU "KhPI". 2013. No 63 (1036). PP. 139-147.

Simson E.A., Nazarenko S.A. Strength and dynamic analysis multicomponent cyclically symmetric structures (rolling bearings). Bulletin of NTU "KhPI". 2016. No 26 (1198). PP. 71-74. doi: 10.20998/2078-9130.2016.26.79933.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Андреев А.Г. Основные направления исследований ученых НТУ «ХПИ» в области механики / А.Г. Андреев, С.А. Назаренко // Вестник НТУ «ХПИ». – 2015. – № 57 (1166). – P. 3-7.

2. Martins J.R.R.A. Review and unification of methods for computing derivatives of multidisciplinary computational models / J.R. R. A. Martins, J. T. Hwang // AIAA journal. – 2013. – Vol. 51, №. 11. – P. 2582-2599.

3. Назаренко С. А. Анализ чувствительности конструкций при воздействии физических полей различной природы / С. А. Назаренко // Вестник НТУ «ХПИ». – 2006. – № 32. – С. 119–122.

4. Симсон Э. А. Методика анализа чувствительности вибрационных параметров механических систем / Э. А. Симсон, С. А. Назаренко, М. В. Трохман // Восточно-европейский журнал передовых технологий. – 2008. – № 2/4. – С. 44-47.

5. Shi C. Vibration mode structure and simplified modelling of cyclically symmetric or rotationally periodic systems / C. Shi, R. G. Parker // Proceedings of the Royal Society of London. – 2015. – V. 471, №. 2173. – Р. 20140672.

6. Симсон Э.А. Математические модели элементов машин при воздействии физических полей и внешней среды / Э.А. Симсон, С.А. Назаренко // Механіка та машинобудування. – 2009. – № 1.– С. 69-77.

7. Шупиков А.Н. Расчет напряжений циклически-симметричных пространственных конструкций / А.Н. Шупиков, C.Ю. Мисюра // Вісник НТУ «ХПІ». – 2013. – № 63 (1036). – С. 139-147.

8. Simson E.A. Strength and dynamic analysis multicomponent cyclically symmetric structures (rolling bearings) / E.A. Simson, S. A. Nazarenko // Bulletin of NTU "KhPI". – 2016. – № 26 (1198). – P. 71-74. – doi: 10.20998/2078-9130.2016.26.79933.