2025 рік
Permanent URI for this community
Browse
Browsing 2025 рік by Author "Лопатюк, С. П."
Now showing 1 - 2 of 2
Results Per Page
Sort Options
Item Компьютерне моделювання протидії негативному впливу на складові конструкцій транспортних засобів застосуванням антивібраційних покриттів(СНУ ім. В. Даля, 2025) Фомiн, О. В.; Козинка, О. С.; Лопатюк, С. П.; Фурсина, А. Д.В роботі було розглянуто та проаналізовані методи комп'ютерного моделювання для прогнозування та оптимізації ефективності антивібраційних покриттів у протидії негативному впливу вібрацій на складові конструкцій транспортних засобів. У роботі розглянуто підходи до розробки та вдосконалення методів комп’ютерного моделювання для прогнозування та оптимізації ефективності антивібраційних покриттів у транспортних конструкціях. Особливу увагу приділено моделюванню взаємодії еластомерних матеріалів з металевими основами під дією циклічних навантажень, що характерні для експлуатації автомобільної, залізничної та авіаційної техніки. Запропоновано числові моделі на основі методу скінченних елементів (FEM), що дозволяють враховувати складні фізико-механічні властивості матеріалів покриттів (нелінійна деформація, гістерезисні втрати, температурна залежність) і динаміку збудження у широкому діапазоні частот. Проведено серію віртуальних експериментів із варіацією геометричних параметрів покриття (товщина, площа покриття) з метою визначення їхнього впливу на вібропередачу та напружений стан конструкції. Результати моделювання показали, що оптимізація товщини і розташування покриття може зменшити пікові амплітуди коливань до 60% та збільшити втомну довговічність конструкцій у 2–3 рази. Розуміння того, як конкретні матеріальні властивості впливають на ефективність демпфування, дозволяє оптимізувати вибір матеріалів і конструкцій для конкретних умов експлуатації. У даному дослідженні розглянуто вплив товщини гумового покриття на довговічність металевих конструкцій. Основна увага приділяється ролі покриття у зменшенні втомного руйнування, вібронебезпечних навантажень, зносу та корозії. Гума, як демпфуючий та захисний матеріал, суттєво покращує експлуатаційні характеристики конструкцій за рахунок поглинання динамічних навантажень та ізоляції металу від агресивного середовища. На основі узагальнених експериментальних даних визначено, що оптимальна товщина гумового шару становить 4–6 мм. У цьому діапазоні спостерігається максимальне зменшення амплітуди вібрацій (до 60–70%), зниження зносу металу більш ніж у 5 разів, а також зростання втомної довговічності конструкції у 3–4 рази. При цьому надмірне збільшення товщини (>8 мм) може призвести до зниження жорсткості, виникнення повзучості або відшарування покриття. Отримані результати можуть бути використані для оптимізації конструктивних рішень у машинобудуванні, транспорті, енергетиці та інших галузях, де важливі надійність і тривалий ресурс роботи металевих елементів під впливом динамічних і корозійних факторів. Розроблена методика є універсальним інструментом для інженерного аналізу та може бути інтегрована в процес проєктування нових зразків транспортних засобів із підвищеною вібраційною надійністю. Антивібраційні покриття широко використовуються в машинобудуванні, авіації, будівництві для зниження впливу шкідливих вібрацій.Item Перспективи застосування покриттів які самовідновлюються в несівних конструкціях транспортних засобів(СНУ ім. В. Даля, 2025) Фомiн, О. В.; Козинка, О. С.; Лопатюк, С. П.; Красулін, О. С.; Харченко, Т. В.У роботі розглядаються сучасні тенденції та перспективи впровадження самовідновлюваних покриттів у несівні конструкції транспортних засобів. Особливу увагу приділено інноваційним матеріалам на основі полімерів з вмонтованими мікрокапсулами, термо- та світлочутливим компонентам, здатним до автономного усунення мікропошкоджень. Аналізуються механізми самовідновлення, зокрема хімічна регенерація, фізико-механічне "затягування" тріщин, а також потенціал використання наноматеріалів. Застосування таких покриттів у несівних елементах (панелі кузова, підрамники, допоміжні каркаси) дозволяє значно знизити темпи деградації матеріалу, продовжити ресурс конструкцій та зменшити витрати на технічне обслуговування. Обговорено виклики щодо довготривалої стабільності таких покриттів у складних умовах експлуатації та шляхи їх вирішення. Визначено, що розвиток самовідновлюваних технологій відкриває нові горизонти для підвищення надійності, безпеки та екологічності транспортних засобів. У статті розглядаються сучасні самовідновлювані матеріали та технології, що знаходять застосування в галузі машинобудування. Особливу увагу приділено полімерним композитам із мікрокапсульованими реагентами, сплавам з пам’яттю форми, а також самовідновлюваним покриттям на основі термо- та світлочутливих полімерів. Описані принципи їх дії, зокрема реакції повторного зшивання, капсульована регенерація та теплове "запам’ятовування" форми. Наведено приклади використання в конструктивних елементах транспортних засобів, вузлах з високим зношуванням, а також у системах захисного покриття. Зазначено основні переваги впровадження таких матеріалів: зменшення експлуатаційних витрат, підвищення довговічності вузлів, зниження потреби в обслуговуванні та підвищення безпеки. Перспективи розвитку включають інтеграцію біоінженерних технологій та "розумних" матеріалів із функцією активного моніторингу та саморемонту. У даній роботі розглянуто основні вимоги до самовідновлювальних захисних покриттів, призначених для несівних конструкцій вантажних вагонів. З урахуванням специфіки експлуатації рухомого складу залізничного транспорту сформульовано комплекс функціональних, механічних, кліматичних та технологічних критеріїв, яким повинні відповідати інноваційні покриття з властивістю самовідновлення. Основна увага приділена використанню полімерних композицій. Наведено обґрунтування ключових параметрів, таких як адгезія, антикорозійна стійкість, зносостійкість, термостійкість, гідрофобність, а також їх вплив на експлуатаційну надійність вантажного вагона. Запропоновані вимоги можуть бути використані при розробці нових матеріалів, технічних регламентів та стандартів для залізничного транспорту. Самовідновлювані матеріали розглядаються як ключовий елемент стратегії сталого машинобудування майбутнього.