Mathematical description of stress-strain state of trunnion of ball mill taking into account temperature field

The article considers the trunnion of a ball mill in the framework of theory of elasticity, which is subjected to an uneven thermal impact due to the heating of the load. Equations describing the radial displacement of the point inside the trunnion of a ball mill are obtained. The equations describing the movement of trunnion points of the ball mill are derive

The modular structure of the adaptive machine learning system

Machine learning system based on the modular structure can tune to particular subject area flexibly and form the optimal individual educational trajector

System analysis of properties of coatings and indicators of the process of plasma and electrolytic oxidations quality

The article is devoted to solution of the problem of systematization of the parameters for the model that associate the properties of the obtained coatings with the qualitative properties of coatings on the basis of the method of plasma-electrolytic oxidation (PEO) of valve metals. Nowadays for the synthesis of the required parameters of technological processing regimes (electrical regimes, concentrations of the components of the electrolyte) in the process of coatings’ forming various measured parameters of the coating are use

Formal methods of analysis and synthesis for decisions options during corporate information system development

The article presents a generalized approach to decision making in the process of application development based on cyclically repeating actions, including the synthesis of solution options and their analysis. They considered the basic methods of analysis and synthesis used in decision-making process on the design of corporate information systems (CIS). The description of the proposed generalized semantic model is given on the example of component interaction of the Integrated complex of high-level development tools and the functioning environment of corporate-level information systems (Platform). They analyzed the process of CIS IT infrastructure on the basis of the Platform and the specific steps of making a management decision for this exampl

Plasticity of an extra-strong nanocrystalline stainless steel controlled by the "dislocation-segregation'' interaction

We study three structurally different states of nanocrystalline 316 steel and show that the state, where boundaries containing excess concentration of alloying elements are combined with mobile dislocations in grain interiors, allows maintaining extraordinarily high strength and remarkably enhanced plasticity. Underlying mechanisms featuring interaction between the segregations and mobile dislocations are discussed

Применение многослойных конечноэлементных моделей для определения напряженного состояния элементов несущих конструкций агрегатов стартовых комплексов

The article objective is to justify the rationale for selecting the multilayer finite element model parameters of the bearing structure of a general-purpose launch complex unit.A typical design element of the launch complex unit, i.e. a mount of the hydraulic or pneumatic cylinder, block, etc. is under consideration. The mount represents a set of the cantilevered axis and external structural cage. The most loaded element of the cage is disk to which a moment is transferred from the cantilevered axis due to actuator effort acting on it.To calculate the stress-strain state of disk was used a finite element method. Five models of disk mount were created. The only difference in models was the number of layers of the finite elements through the thickness of disk. There were models, which had one, three, five, eight, and fourteen layers of finite elements through the thickness of disk. For each model, we calculated the equivalent stresses arising from the action of the test load. Disk models were formed and calculated using the MSC Nastran complex software.The article presents results in the table to show data of equivalent stresses in each of the multi-layered models and graphically to illustrate the changing equivalent stresses through the thickness of disk.Based on these results we have given advice on selecting the proper number of layers in the model allowing a desirable accuracy of results with the lowest run time. In addition, it is concluded that there is a need to use the multi-layer models in assessing the performance of structural elements in case the stress exceeds the allowable one in their surface layers.Целью данной статьи является обоснование выбора параметров многослойной конечноэлементной модели элемента несущей конструкции агрегата стартового комплекса общего назначения.Рассмотрен характерный элемент конструкции агрегатов стартовых комплексов - узел крепления гидрo- или пневмоцилиндра, блока и т.д. Узел представляет из себя совокупность консольной оси и внешней силовой обоймы. Наиболее нагруженным элементов обоймы является диск, на который передается момент от консольный оси, вызванным действием на нее усилия со стороны исполнительного устройства.Для расчета напряженно-деформированного состояния диска использовался метод конечных элементов. Были созданы 5 моделей диска узла крепления. Модели отличатся лишь количеством слоев конечных элементов по толщине диска. Модели имели один слой, три слоя, пять слоев, восемь слоев, четырнадцать слоев конечных элементов по толщине диска. Для каждой модели был проведен расчет эквивалентных напряжений, возникающих при действии тестовой нагрузки. Формирование и расчет моделей диска проводились в программном комплексе MSC Nastran.В качестве результатов в работе представлены таблица с данными по эквивалентным напряжениям в каждой из многослойных моделей, а так же графики характера изменения эквивалентных напряжений по толщине диска.На основании полученных результатов были даны рекомендации по выбору рационального количества слоев в модели, позволяющего получить необходимую точность результатов при минимальных затратах машинного времени. Кроме того, был сделан вывод о необходимости применения многослойных моделей при оценке работоспособности элементов конструкций в случае превышения напряжения над допускаемым в их поверхностных слоях

Определение жесткости подвески груза в транспортно-установочных агрегатах

The aim is to determine weight suspension rigidity in aggregates designed to perform technological transport-erector operations at the miscellaneous launch complexes.We consider the weight suspension comprising the following distinctive structural components: the executive weight-lowering mechanism, polyspast mechanism, rope, traverse, and rods. A created structural dynamic model of suspension allowed us to define weight suspension rigidity. Within the framework of design analysis of a dynamic model we determined the rigidity of its structural units, i.e. traverse, rope, and polyspast.Known analytical relationships were used to calculate the rope rigidity. To determine rigidity of polyspast and traverse have been created special models based on the finite element method. For each model deformation in the specific points under the test load have been defined. Data obtained were used to determine trigidity of traverses and polyspast, and also rigidity of suspension in total. The rigidity models of polispast mechanism and traverse have been developed and calculated using the software complex "Zenit-95".As the research results, the paper presents a dynamic model of the weight suspension of the transport-erector aggregate, the finite element models of the polispast mechanism and traverse, an algorithm for determining the weight suspension rigidity and relevant analytical relationships.Independent calculation of weight suspension rigidity enables us to simplify further dynamic calculation of the aggregate-weight system because it allows attaining a simpler model of the aggregate-weight system that uses the weight suspension model as an element of equivalent rigidity. Despite this simplification the model allows us to determine correctly weight movement parameters and overloads in the aggregate-weight system in the process of technical operations.Целью работы является определение жесткости подвески груза в агрегатах, предназначенных для выполнения транспортно-установочных технологических операций на стартовых комплексах различного назначения.Рассмотрена подвеска груза, состоящая из следующих характерных конструктивных элементов: исполнительного механизма опускания груза, полиспастного механизма, каната, траверсы и тяг. Жесткость подвески груза определялась путем создания ее структурной динамической модели.  В рамках расчетного анализа динамической модели определялись жесткости ее структурных единиц - траверсы, каната и полиспаста.Для вычисления жесткости каната использовались известные аналитические зависимости. Для определения жесткостей полиспаста и траверсы были созданы специальные модели. Модели созданы на основе метода конечных элементов. Для каждой модели были определены деформации в характерных точках под действием тестовой нагрузки. На основе полученных данных были определены жесткости траверсы и полиспаста, а так же жесткость подвески в целом. Формирование и жесткостной расчет моделей полиспастного механизма и траверсы проводились в программном комплексе  «Зенит-95».В качестве результатов в работе представлены динамическая модель подвески груза транспортно-установочного агрегата, конечноэлементные модели полиспастного механизма и траверсы, алгоритм определения жесткости подвески груза и соответствующие аналитические зависимости.Автономный расчет жесткости подвески груза позволит упростить дальнейший динамический расчет системы агрегат-груз, так как позволит получить более простую модель системы агрегат-груз, использующую модель подвески груза в виде элемента эквивалентной жесткости.  Несмотря на данное упрощение модель позволит корректно определять параметры движения груза и перегрузки в системе агрегат-груз при выполнение технологических операций

Влияние неравномерности эпюр скоростей на напор центробежного насоса

A formula of the theoretical head, which gives the value of the impeller in terms of its geometrical parameters, is used to calculate the pump head at the stage of theoretical design. One of the main assumptions in this case is a strip theory, which does not take into consideration the unevenness of curves of the meridional and circumferential velocity components at the impeller outlet of a centrifugal pump. The article studies this influence. Describes a mathematical model for theoretical and numerical calculations. Shows the figures of the flow part under study and of the computational grid. For complete formalization of the problem the meshing models and boundary conditions are shown. As the boundary conditions, full pump-inlet head into the flow part and velocity at the outlet were used. Then, there are the graphs to compare the results of theoretical and numerical calculation and the error is shown. For comparison, a value of the theoretical head was multiplied by the efficiency, which was defined by computer simulation. A designing process of the flow part was iterative, so the comparison was carried out for all iterations. It should be noted that correction for the finite number of blades is also assumption. To determine a degree of the errors impact because of this correction, an average value of the circumferential component of the fluid velocity at the impeller outlet was calculated by two above methods followed by their comparison. It was shown that this impact is negligible, i.e. correction provides a sufficiently accurate value. In conclusion, the paper explains the possible reasons for inaccuracies in theoretical determination of the head, as well as the option to eliminate this inaccuracy, thereby reducing the time required for defining the basic parameters of the flow part. To illustrate the nature of fluid flow, for the last iteration are given the fields of the pressure distribution and the velocity vector in the equatorial section of the flow. All calculations were performed for both capacity values of the dual-mode pump.Для расчета напора насоса на стадии теоретического проектирования используется формула теоретического напора, дающая значение напора рабочего колеса с учетом его геометрических параметров. Одним из основных допущений в данном случае является струйная теория, которая не учитывает неравномерностей эпюр меридиональной и окружной составляющих скорости на выходе из рабочего колеса центробежного насоса. Данная статья посвящена изучению этого влияния. В тексте приведена используемая для теоретического и численного расчетов математическая модель. Показаны изображения исследуемой проточной части и расчетной сетки. Для полной формализации задачи указаны модели построения сетки и граничные условия. В качестве граничных условий использовались полный напор на входе в проточную часть и скорость на выходе. Далее представлено в виде графиков сравнение результатов теоретического и численного расчета, показана погрешность. Значение теоретического напора для сравнения умножалось на коэффициент полезного действия, определенный при помощи компьютерного моделирования. Процесс проектирования проточной части являлся итерационным, поэтому сравнение проводилось для всех итераций. Следует отметить, что поправка на конечное число лопастей также является допущением. Для определения степени влияния погрешностей, связанных с этой поправкой, проводилось вычисление среднего значения окружной составляющей скорости жидкости на выходе из рабочего колеса двумя указанными выше способами с последующим их сравнением. Было показано, что это влияние незначительно, то есть поправка дает достаточно точное значение. В заключении приведены выводы по проделанной работе. Дано объяснение возможной причины неточности теоретического определения напора, а также вариант устранения этой неточности, что может сократить необходимое для определения основных параметров проточной части время. Для наглядности характера течения жидкости для последней итерации приведены поля распределения давления и вектора скорости в экваториальном сечении проточной части. Все вычисления выполнялись для обоих значений подачи двухрежимного насоса