Problemy mašinostroeniâ i nadežnosti mašin

В статье рассматривается вопрос структурного синтеза кинематических цепей сферических механизмов параллельной структуры с линейными приводами. Для анализа подвижности цепей используется винтовое исчисление. Последовательно исследуются возможные структуры цепей, включающие три и четыре пассивных вращательных кинематических пары. Показано, что при наличии в цепи трех вращательных пар синтез сферического механизма с линейными приводами невозможен, а использование для этой цели цепей с четырьмя вращательными парами возможно при наличии в цепи плоской диады, включающей приводную призматическую пару и две вращательные пары.

В расчете тонкой оболочки при учете деформации поперечного сдвига на основе гипотезы Тимошенко сравниваются результаты упругопластического напряженного состояния при использовании определяющих соотношений в двух вариантах с реализацией шагового метода нагружения. В первом варианте определяющие уравнения получены дифференцированием соотношений деформационной теории пластичности при неизменной метрике процесса деформирования. Подчеркнута громоздкость выражений даже при неизменной метрике процесса деформирования. Во втором варианте определяющие уравнения на шаге нагружения получены при использовании гипотезы о пропорциональной зависимости между компонентами девиаторов приращений напряжений и деформаций без разделения приращений деформаций на упругую и пластическую части. В качестве конечного элемента принят четырехугольный фрагмент срединной поверхности оболочки с кинематическими узловыми неизвестными в виде перемещений и их первых производных. На примере расчета оболочки показана эффективность разработанных определяющих уравнений для учета физической нелинейности.

Технология селективного лазерного сплавления получила широкое распространение в различных отраслях промышленности, однако заметной проблемой селективного лазерного сплавления, которая сохраняется до настоящего времени, является высокая шероховатость поверхностей, создаваемых деталей, что препятствует их последующему применению. Проведен анализ работ, посвященных исследованию и минимизации шероховатости, как на горизонтальных, вертикальных, так и на поверхностях, выращенных под различными углами к платформе построения. В настоящем исследовании сделан упор на статистическую обработку с использованием матрицы корреляции результатов влияния мощности, скорости и линейного энерговклада (linear energy density — LED) на шероховатость вертикально растущих поверхностей. Для определения влияния величины LED на шероховатость вертикальных поверхностей использовались четыре параметра: Ra, Rz, Sa, Sz. Полученные результаты показали, что при использовании определенной величины линейного энерговклада вертикальную шероховатость Ra поверхности образцов можно уменьшить с 15 до 2.5 мкм.

При изготовлении зубчатых колес и блоков шестерен образуется большое количество брака из-за термических прижогов и трещин. В статье представлен процесс комбинированной отделочной обработки для снижения дефектов — прижогов и термических трещин на эвольвентой поверхности блоков шестерен. Проведены теоретические исследования влияния режимов комбинированной отделочной обработки на температуру в зоне резания, величину и знак остаточных напряжений после комбинированной отделочной обработки. Проведено сравнение полученных значений с экспериментальными исследованиями.

В настоящей статье рассмотрены процессы инерционной и линейной сварки трением жаропрочных никелевых сплавов ВЖ-175, ЭП-742 и ЭП-741. В статье дано описание разработанных программ для анализа характеристик для линейной и инерционной сварки трением. Также описаны разработанные конечно-разностные модели температурного поля, главными особенностями которых является движение границы трения, имитирующее процесс осадки. Проведен анализ кинематических, силовых, энергетических и температурных характеристик циклов линейной и ротационной сварки трением. Сравнение циклов линейной и ротационной сварки по 14 характеристикам показало, что наиболее информативными с точки зрения трансфера данных являются скорость и величина осадки, температура в стыке, удельная тепловая мощность, работа по осадке единицы объема, а также коэффициент трения.

В статье рассмотрен процесс планирования эксперимента по реализации отделочно-упрочняющей обработки циклоидально-винтовой поверхности ротора винтового насоса методом поверхностного пластического деформирования с программным управлением инструментом за один установ с формообразованием, описан эксперимент, подтверждающий работоспособность предлагаемой стратегии обработки. Результаты можно применить на стадии технологической подготовки производства винтовых насосов.

В статье рассматривается актуальность и значимость концепции цифровых двойников в области машиностроения, а также их влияние на производственные процессы. Определены цели и задачи исследования, включающие анализ понятийного аппарата, использование цифровых двойников на различных этапах жизненного цикла изделий и оценку их преимуществ и недостатков. Рассмотрены феноменологические модели управления повреждениями материалов, их классификация и примеры успешного применения в реальных ситуациях. Изложены требования к созданию формата цифрового двойника, включая его структуру и основные компоненты. Особое внимание уделено вопросам управления повреждениями и возможным подходам к их решению, а также оценке эффективности предлагаемых решений. В заключении подчеркивается важность интеграции цифровых технологий и даются рекомендации по внедрению цифровых двойников, направленные на повышение эффективности производства, снижение затрат и улучшение качества продукции. Перспективы дальнейших исследований в этой области связаны с разработкой алгоритмов анализа, внедрением искусственного интеллекта и созданием стандартов цифровых моделей.