Офіційний веб сайт

Підвищення тактико-технічних характеристик машин військового та цивільного призначення

м46

Представлено Національним технічним університетом «Харківський політехнічний інститут»

Автор: Ткачук М.М., к.т.н., Грабовський А.В., к.т.н., Скріпченко Н.Б.

Роботу присвячено створенню наукових основ забезпечення технічних та тактико-технічних характеристик машин військового та цивільного призначення шляхом вдосконалення та реалізації методів розв’язання зв’язаної задачі аналізу напружено-деформованого стану з урахуванням контактної взаємодії та геометричного синтезу складно-профільних елементів машинобудівних конструкцій з кінематично-генерованими поверхнями та динаміки віброударних систем на основі їхнього параметричного опису та інтеграції розрахункових моделей різного рівня. Розроблено принципово нові підходи до розв'язання зв'язаних задач геометричного синтезу та аналізу напружено-деформованого стану складно-профільних тіл, а також параметричного синтезу та аналізу динаміки віброударних систем. Запропоновано метод визначення кінематично-генерованих поверхонь та створення скінченно-елементних моделей. Розроблено новий напіваналітичний варіант методу граничних елементів, що відрізняється точним, а не приблизним обчисленням коефіцієнтів визначальних рівнянь. Створено новий метод розв'язання оберненої задачі динаміки віброударних систем, що полягає в ідентифікації часового розподілу сил ударно-контактної взаємодії у віброударних системах.

Спроектовано дослідні зразки гідрооб’ємних та двохпараметричних передач для важких та легкоброньованих машин, силових ланцюгів, які привели до створення працездатних конструкцій з високими ТХ і ТТХ; науково обґрунтовано параметри вдосконаленої віброударної машини для вибивки великого вагонного литва та структура й параметри бронекорпусів сучасних вітчизняних бронетранспортерів. Розроблені в роботі підходи поширюються на проектування загального класу елементів військових та цивільних машин з урахуванням контактної взаємодії.

Кількість публікацій: 118 статей (27 - у міжнародних виданнях). Загальна кількість посилань на публікації авторів складає 64 (згідно з базою даних Scopus ), h- індекс = 2.

Надіслати коментар

Коментарі

Купріненко О.М., д.т.н., Національна академія СВ, Львів

Зміни характеру ведення збройної боротьби викликають необхідність підвищення тактико-технічних характеристик бронетанкового озброєння.Розроблені авторським колективом у складі Ткачука М.М., Грабовського А.В., Скріпченко Н.Б. теоретичні основи визначення зусиль у віброударних динамічних системах дозволили визначити раціональні параметри бронекорпусів бронетранспортерів за критеріями міцності. Отримані авторами наукові результати також дозволили обґрунтувати раціональні параметри гідрооб’ємних та двох параметричних передач танкових трансмісій та перспективних трансмісій легкоброньованих машин. Зазначені результати безперечно підтверджують актуальність і важливість поданої роботи.
Вважаю, що робота авторів заслуговує присудження премії Президента України для молодих вчених.

Бісик Сергій, канд. техн. наук, стар. наук. співроб.

В роботі представлено методику і результати практичного вирішення прикладних задач з використанням сучасних підходів.
Підтримую висунення роботи «Нові проектно-технологічні рішення для забезпечення тактико-технічних характеристик машин військового та цивільного призначення при ударній взаємодії» на здобуття щорічної премії Президента України для молодих вчених та вважаю, що кандидатури авторів ГРАБОВСЬКОГО Андрія Володимировича, ТКАЧУКА Миколи Миколайовича, СКРІПЧЕНКО Наталії Борисівни достойні присудження цієї премії !

Ievgen Peleshko, PhD, Consultant

The changes that are awaited for the economical growth of Ukraine are promoted by multiple efforts coming from various spheres. Particularly, the key factor is the scientific level of young domestic researchers. In this respect the work submitted by the young scientists from National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute” meets optimistic expectations about the future of Ukrainian science.

Really, the research team addressed a highly important of contact-impact interaction for military and civilian machine building. Taking into account the current needs of the country, this problem has substantial relevance and serves the strategic goals.

The work proposes new methods for the dynamic analysis of vibro-impact systems and determination of time and space distributions of impact forces. This information is crucial for the strength, durability and functioning of many machines of military and civilian use. By ensuring ability of the most loaded and important elements of these machines to sustain the mechanical stresses due to the impact interaction and serve properly under these conditions it is possible to improve the performance and tactical characteristics of the product. This constitutes the contribution to defense capability and competitiveness of domestic industrial products.

The work has been introduced into industrial practice with a substantial economical effect. Their results are of direct public importance with respect to the development of scientific community in Ukraine, as week as its economy and defense. By all standards the work deserves recognition and the nomination for the Premium of the President of Ukraine for young scientists.

Ievgen Peleshko, PhD, Consultant
BIIR - Lean Engineering - Denmark

Шаталов О.Є. к.т.н., доцент. НАСВ Львів

Сучасна промисловість потребує все нових і нових способів підвищення технічних характеристик машинобудівних конструкцій. У той же час постійно підвищується інтенсивність навантажень найбільш навантажених деталей нових машин. Особливо це стосується деталей машин під дією ударно-контактних навантажень. Крім того, для України ця проблема загострюється внаслідок значного зношення основних фондів промислових, транспортних та енергетичних підприємств. Окремої уваги заслуговує піднята проблема для машин військового призначення. Враховуючи весь комплекс чинників, тема роботи колективу авторів є актуальною і важливою.
Неодноразове ознайомлення з науковими роботами авторів роботи, що публікувалися в журналах та доповідалися на конференціях, свідчить про їх високу кваліфікацію, науковий рівень та визнання вітчизняних і зарубіжних колег. Автори представляють авторитетний університет, що славиться своїми науковими школами.
Разом із тим основним критерієм оцінки роботи є її актуальність, наукова новизна та практичне значення. А вони у цьому випадку - незаперечні. Зокрема, розроблені наукові основи для підвищення міцності та ресурсу елементів машин військового та цивільного призначення. Робота впроваджена у реальне виробництво. Зокрема, обґрунтовано раціональні проектно-технологічні параметри унікальної гідрооб’ємної передачі танкової трансмісії, а також інших машин та агрегатів. Отриманий значний економічний ефект.
У сукупності вирішена актуальна і важлива для науки і промисловості України науково-практична проблема, що дає підстави для висновку про те, що автори гідні присудження Премії Президента України для молодих вчених.
Вважаю, що работа заслуговує присудження премії Президента Украини для молодих вчених.
Доцент кафедри бронетанкової техніки, факультету бойового застосування військ Національної Академії сухопутних військ м. Львів,
к.т.н., доцент Шаталов Олег Євгенович

Посвятенко Е.К., д.т.н., проф.

Сучасне українське спеціальне машинобудування націлене на забезпечення високих тактико-технічних характеристик бойових машин на етапах їхнього проектування, виготовлення та модернізації. Враховуючи, що сучасні бойові машини є досить складними об’єктами, при використанні яких виникають складні фізико-механічні процеси і стани, то для ефективного функціонування на всіх етапах життєвого циклу цих об’єктів потрібно проводити відповідні дослідження. Це стосується також і машин цивільного призначення. Зокрема, серед проблемних процесів та станів – ударно-контактна взаємодія основних елементів машин, моделювання якої стикається із низкою проблем при формуванні фізичних та математичних моделей, а також при розробці методів числового аналізу.
Враховуючи перелічені обставини, робота молодих вчених «Нові проектно-технологічні рішення для забезпечення тактико-технічних характеристик машин військового та цивільного призначення при ударній взаємодії», яка спрямована на розробку нових підходів, методів та моделей з метою установлення основних закономірностей ударно-контактної взаємодії задля забезпечення високих технічних і тактико-технічних характеристик машин, що проектуються, є актуальною.
Важливою обставиною є те, що автори зосередили увагу не на традиційних засобах розв’язання задач, що виникають, а створили свої, нові та ефективні. Крім того, вони реалізували свої методи та моделі у програмному коді. Із його застосуванням були розв’язані актуальні прикладні задачі. Зокрема, привертає увагу низка важливих досліджень щодо профілю бігової доріжки гідрооб’ємної передачі для танкової трансмісії. Ця передача дає змогу суттєво підвищити керованість, маневреність та рухливість вітчизняних танків. Вузьким місцем у цих передачах є контактна взаємодія кулькового поршня із біговою доріжкою, для аналізу якої традиційні методи й моделі непридатні. Автори розробили і відповідні методи та моделі, і на цій основі провели дослідження, що обґрунтовують раціональні проектно-технологічні параметри передачі. Крім того, здійснені розробки методів ідентифікації зусиль контактної взаємодії у віброударних системах. Базуючись на цьому, визначені параметри цих машин, що забезпечують їхні технічні характеристики. Розвязано також низку інших практичних задач. Також слід відмітити солідну базу експериментальних досліджень, що покладена в основу достовірності одержаних результатів.
Оцінюючи роботу в цілому, можна зазначити, що вона, баз сумніву, заслуговує Премії президента для молодих вчених.
Доктор технічних наук, професор,
професор Національного транспортного університету
Посвятенко Едуард Карпович

Oleksandr Martynenko, PhD, Researcher

Mechanical contact is the localization of stress concentration, wear and friction and hence is a keystone in machine design. The proposed work develops research tools for the analysis of contact and impact interaction of machine elements. It allows to access effects of surface geometry and roughness, as well as the material properties on the stress factors and overall strength and reliability of the conjugate parts. The utility and application of the proposed methods are illustrated by eloquent examples in civil and military machine building.

The work of M. Tkachuk, N. Skripchenko and A. Grabovsky meets highest requirements and deserves recognition by the award committee.

Oleksandr Martynenko, PhD
Human Movement Simulation Lab
Institut für Sport- und Bewegungswissenschaft
University of Stuttgart

Bohdan Lonyuk, PhD, material engineer

The work of this research group considers contact and impact interaction of machine elements. The authors propose robust analysis methods for normal contact of elastic parts that have complex and variable surface geometry as well as vibro-impact of mould in a shakeout machine. This work offers the implementation of discrete pressure
element method. The representative provided examples such as complex gearings, chain conveyers and hydrovolumetric drives display broad potential for using of the developed methods in engineering practice and further introduction for industrial applications. For my part I can assure that the work of these authors stands up to the best standards of modern computational and applied mechanics.

Bohdan Lonyuk, PhD
material engineer
Allseas Engineering B.V.
Delft, The Netherlands

Олена Стрельнікова, д.т.н., проф. ІПМаш

Запропонована робота містить ефективну реалізацію методу граничних інтегральних рівнянь для аналізу нормального контакту пружних тіл. Розроблені інструменти аналізу використовуються для обґрунтування технічних і тактико-технічних характеристик машин та їхніх елементів. Надійність методу та точність одержаних результатів було підтверджено шляхом експериментів з використанням сучасних інструментів вимірювання за оригінальною методикою обробки контактних відбитків. Результати цих досліджень опубліковані в фахових журналах та впроваджені на вітчизняних підприємствах.

На мою думку цикл наукових праць «Нові проектно-технологічні рішення для забезпечення тактико-технічних характеристик машин військового та цивільного призначення при ударній взаємодії» та його автори Ткачук М.М., Грабовський А.В., Скріпченко Н.Б. заслуговують на присудження Премії Президента України для молодих вчених.

Ларін О.О., к.т.н., доц. НТУ "ХПІ"

В сучасному машинобудуванні, у тому числі - спеціального (зокрема, військового), широко використовуються деталі машин, робота яких відбувається за контактної взаємодії їх окремих елементів, у тому числі і за динамічного контакту, і зокрема за наявності ударної взаємодії.

Існуючі традиційні підходи до визначення працездатності та ефективності деталей машин, які мають контактну взаємодію, базуються на залежностях, що отримані із суттєвими припущеннями та не враховують конструктивних особливостей цих деталей, складності профілю робочих поверхонь тощо.

Таким чином, розробка нових математичних моделей, які надали б можливості комплексного підходу до проектування складнопрофільних деталей машин з позицій аналізу їх контактної взаємодії, а також їх нелінійної динамічної поведінки, що супроводжує вібрації відповідних машин та механізмів через наявність динамічної контактної та ударної взаємодії її окремих елементів, є актуальною науково-практичною задачею.

Хотілось би відзначити, що робота Грабовського А.В., Ткачука М.М., Скріпченко Н. Б. спрямована саме на пошук нових підходів до розв'язання окреслених практичних задач. Робота виконана на високому теоретичному рівні та із застосуванням найсучасніших комп’ютерних технологій до числового моделювання в задачах механіки. Авторами запропоновані нові математичні моделі, що враховують складні нелінійні динамічні процеси, які відбуваються за вібрації елементів реальної техніки, а також дозволяють описувати процеси контактної взаємодії складних тіл. Не можна не відмітити витонченість математичного апарату, що гармонійно поєднується з оригінальністю запропонованих підходів до вирішення окреслених задач.

Загалом, я підтримую роботу Миколи Ткачука, Андрія Грабовського та Наталії Скріпченко «Нові проектно-технологічні рішення для забезпечення тактико-технічних характеристик машин військового та цивільного призначення при ударній взаємодії» та вважаю, що вона цілком гідна бути відзначеною Премію Президента України для молодих вчених.

Олексій Ларін, к.т.н.
доцент кафедри динаміки та міцності машин
Національного технічного університету
«Харківський політехнічний інститут»

Є.М. Гораш, Dr.-Ing., к.т.н., University of Strathclyde

В роботі викликає інтерес запропонований підхід до ідентифікації сили ударної взаємодії. Ця проблема постає під час визначення сталих режимів вимушених коливань у віброударних системах. За відсутності можливості виміряти часовий розподіл сили під час зіткнення застосовано непрямий метод. А саме запропоновано феноменологічну модель зіткнення, що супроводжується руйнуванням вантажу, яка постулює певну залежність миттєвого значення сили взаємодії від відносного зближення та швидкості зіткнення тіл. Параметри цієї моделі уточнюються ітераційно з метою максимального наближення до дійсних характеристик динамічного процесу, що вже піддаються прямим вимірюванням. Підхід було успішно застосовано до вибивної машини для великого вагонного литва.

Виникає питання: чи можливо запропоновану модель узагальнити з урахуванням накопичення пошкодження пружно-пластичного тіла і відповідних змін закону ударної взаємодії?

Загалом, роботу виконано на високому рівні, і вона безумовно заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених. Нарешті, результати цієї роботи прямим чином стосуються вдосконалення технології виробництва і самої продукції оборонної промисловості України. А на сьогодні зміцнення обороноздатності країни і надійність війкового обладнання є абсолютним пріоритетом в науково-технічному розвитку країни. Оскільки від цього сьогодні залежать тисячі життів наших громадян на сході країни і територіальна цілісність країни, то я вважаю що ця наукова робота заслуговує на особливу увагу.

Research Associate / науковий співробітник
Weir Advanced Research Centre
Department of Mechanical & Aerospace Engineering
University of Strathclyde, Glasgow, Great Britain
Dr-Ing, CSc (PhD), MSc, GradIMMM
Yevgen Gorash / Євген Миколайович Гораш

Круглій Я.Д. с.н.с. ІПМіц ім.Писаренка НАН України

Сучасні дослідження вже неможливі без детального описання геометрії конструкції, саме тому урахування контактної взаємодіїї для розрахунків НДС є важливим. В даній роботі проведено аналіз сучасних досліджень і поєднано кілька існуючих методів для розв’язання задач аналізу контактної взаємодії.
Окрім сучасних математичних моделей і їх теоретичного обгрунтування, на високому рівні показано експериментальне підтвердження результатів роботи, а також практичне впровадження і економічний ефект.
Робота «Нові проектно-технологічні рішення для забезпечення тактико-технічних характеристик машин військового та цивільного призначення при ударній взаємодії» засвідчує високий науковий рівень її авторів. Тому вважаю, що Ткачук Микола Миколайович, Грабовський Андрій Володимирович та Скріпченко Наталія Борисівна заслуговують на присудження Премії Президета України для молодих вчених.

Старший науковий співробітник відділу вібраційної міцності та надійності Інституту проблем міцності ім. Г.С. Писаренка НАН України, к.т.н. Круглій Яна Дмитрівна

Юрій Михайлович Мацевитий, директор ІПМаш НАНУ, академік

Для прикладних наук основним джерелом необхідності проведення нових досліджень є нові конструкції та нетрадиційні конструктивні рішення. Зокрема, останнім часом у машинобудуванні дедалі ширше застосування знаходять вузли, деталі яких здійснюють складний взаємний рух. Відповідно умови рухливого контакту задають умови кінематичного спряження. Такі контактуючі поверхні у роботі авторів Ткачука Миколи Миколайовича, Грабовського Андрія Володимировича, Скріпченко Наталії Борисівни класифіковані як кінематично генеровані, або спряжені. Вони обмежують у просторі області, які займають складнопрофільні тіла. Існуючі моделі та методи для визначення контактного тиску і напружено-деформованого стану таких тіл пристосовані погано. Отже, виникає проблема розробки принципово нових методів для аналізу напружено-деформованого стану та синтезу форми складнопрофільних тіл. Тому тема роботи є актуальною, а її значення для науки і техніки незаперечне.
Авторами роботи проведено глибокий і всебічний аналіз стану питання аналітичного і числового моделювання напружено-деформованого стану елементів машинобудівних конструкцій, які є складнопрофільними гладкими тілами. Виявлені проблемні питання, що не знайшли розв’язання попередніми дослідниками. Зокрема, потребує суттєвого вдосконалення метод скінченних елементів стосовно складнопрофільних тіл.
У роботі наведене теоретичне узагальнення і нове розв’язання наукової проблеми, що має важливе значення для механіки, математичної фізики та прикладної математики. Вона полягає у створенні теоретичних основ механіки контактної взаємодії складнопрофільних тіл.
Достовірність одержаних результатів забезпечується строгим використанням та розвитком авторами математичного апарату методів скінченних та граничних елементів.
Наукову новизну роботи складає розробка теоретичних основ нових загальних підходів до удосконалення та адаптації методів і моделей напружено-деформованого стану складнопрофільних тіл.
Одне з центральних місць у роботі відведено удосконаленню методу граничних елементів стосовно генерування визначальної системи рівнянь. У роботі запропоновані нові співвідношення для високоточного визначення коефіцієнтів рівнянь методу граничних елементів.
Усі перелічені розробки дали змогу розв’язати цілий спектр задач про контактну взаємодію тіл складної форми, а проведений аналіз та узагальнення одержаних результатів дали підстави авторами визначити фізичні особливості розподілу контактних зон, контактного тиску та компонент напружено-деформованого стану досліджуваних тіл.
Усі перелічені елементи є складовими наукової новизни роботи. За цим критерієм робота цілком задовольняє найбільш строгим вимогам до наукових досліджень у сучасних постановках. Що стосується в цілому викладу матеріалу, то він достатньо збалансований за розподілом матеріалу в межах кожного розділу.
В цілому робота Ткачука Миколи Миколайовича, Грабовського Андрія Володимировича, Скріпченко Наталії Борисівни є завершеною науковою роботою, у якій викладено розв’язок важливої наукової проблеми удосконалення методів та моделей аналізу напружено-деформованого стану складнопрофільних тіл із урахуванням контактної взаємодії по кінематично генерованих поверхнях.
Розв’язана вагома наукова проблема, її наукова новизна, а також практична спрямованість одержаних результатів та їх широке промислове впровадження у сукупності мають суттєве значення для науки та для промисловості України.
Вважаю, що подана на конкурс робота відповідає найбільш строгим вимогам, а її автори Ткачук Микола Миколайович, Грабовський Андрій Володимирович, Скріпченко Наталія Борисівна заслуговують присудження Премії Президента України для молодих вчених.

Директор Інституту проблем
машинобудування ім. А.М. Підгорного
Національної Академії наук України,
доктор технічних наук,
заслужений діяч науки і техніки України,
академік НАНУ, професор
Ю.М. Мацевитий

Литвиненко Александр Витальевич

Представленная на соискание Премии Президента работа молодых ученых Н. Ткачука, А. Грабовского, Н. Скрипченко обладает целым рядом достоинств. Она соединяет в себе существенную научную новизну, математическую строгость разработанных новаторских подходов, методов и моделей для исследования ударно-контактного взаимодействия, а также нацеленность на решение важных для Украины прикладных задач. В частности, вызывает интерес практический аспект исследований, которые внедрены, в частности, при проектировании, технологической подготовке, серийном изготовлении и эксплуатации уникальных гидропередач для оснащения тяжелых военных гусеничных машин, виброударных машин для выбивки тяжелого вагонного литья в составе автоматизированных линий на предприятии "АзовЭлектроСталь", новых видов зубчатых передач, цепных приводов конвейеров и других изделий отечественной промышленности. Предложенные разработки дают возможность резко повысить технические и тактико-технические характеристики продукции украинского машиностроения за счет оптимизации проектно-технологических параметров, что позволяет повысить их прочность, ресурс, КПД, нагрузочную способность, надежность, подвижность и другие важные характеристики. Более того, перечисленные изделия уже эксплуатируются на отечественных предприятиях, демонстрируя высокие служебные свойства.
Авторы работы являются высококвалифицированными исследователями. Они все прошли научные и образовательные стажировки во Франции, Германии и США. Их работы опубликованы в авторитетных зарубежных и отечественных изданиях. Защищены 3 кандидатских и готовятся к защите 2 докторских диссертации непосредственно и в развитие тематики заявленной работы.
Будучи знаком с деятельностью научной школы, которую представляют Н. Ткачук, А. Грабовский и Н. Скрипченко, хочу отметить не просто высокий научный уровень работы, а также и прагматический характер проводимых ими исследований, которые сконцентрированы не на выдуманных задачах, а на проблемах, выдвигаемых реальными и острыми потребностями украинской промышленности.
Считаю, что представленная работа соответствует самым жестким критериям по уровню научной новизны, практической ценности и социальной значимости для Украины, а коллектив молодых ученых, несомненно, заслуживает присуждения Премии Президента для молодых ученых.
Генеральный директор
Научно-инженерного центра УК РТХ, г. Мариуполь,
д.т.н. Литвиненко Александр Витальевич

Гандель Ю.В., проф. ХНУ им. Каразина

В работе разработана математическая модель контактного взаимодействия на базе граничных интегральных уравнений. В ее формулировку и численную реализацию внесена конечная податливость контактного слоя, которая играет существенное значение, когда первоначальный зазор между телами мал. Получены качественные картины распределения контактных давлений для важных случаев негерцевского контакта. Актуальность и значимость полученных результатов продемонстрирована на примере реальных машиностроительных конструкций военного и гражданского назначения.

Считаю, что поданная на конкурс работа заслуживает присуждения премии Президента Украины для молодых учёных Ткачуку Н., Скрипченко Н., Грабовскому А.

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.