Inventory number IRN Number of state registration
0324РК01740 AP23490543-KC-24 0124РК00493
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 0 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
0 34000000 AP23490543
Name of work
Моделирование динамики нелинейно деформируемых систем и гетерогенных наноструктур в осложняющих условиях для решения проблем добывающей промышленности
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Хаджиева Леля Азретовна
0
1
3
1
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский национальный университет имени аль-Фараби"
Abbreviated name of the service recipient НАО "КазНУ им. аль-Фараби"
Abstract

Деформируемые элементы подземных структур, бурового оборудования и гетерогенные наноэлементы балочного типа, используемые в промышленном оборудовании.

Жерасты құрылыстарының, бұрғылау жабдықтарының деформацияланатын элементтері және өнеркәсіптік жабдықта қолданылатын гетерогенді арқалық түрдегі наноэлементтер.

Разработка новых математических моделей деформируемых структур с нелинейностью различной природы в задачах динамики упругих стержневых систем бурового оборудования, подземных структур и наноструктур балочного типа в осложняющих условиях окружающей среды; развитие методов их многопараметрического и структурного анализа; разработка программных модулей определения динамических характеристик исследуемых объектов, их надежности, динамической устойчивости.

Күрделі экологиялық жағдайларда бұрғылау жабдығының, жер асты құрылымдарының және арқалық типті наноқұрылымдардың серпімді өзек жүйелерінің динамикасының есептерінде әртүрлі сипаттағы сызықты емес деформацияланатын құрылымдардың жаңа математикалық үлгілерін әзірлеу; олардың көп параметрлі және құрылымдық талдау әдістерін әзірлеу; зерттелетін объектілердің динамикалық сипаттамаларын, олардың сенімділігін және динамикалық тұрақтылығын анықтауға арналған бағдарламалық модульдерді әзірлеу.

Использование постулатов фундаментальных нелинейных теорий деформируемых сред и апробированных методов их анализа и реализации; интегральные вариационные методы; математические методы моделирования задач динамики деформируемых механических систем; методы решения нелинейных дифференциальных уравнений; методы квазианалитического и численного анализа на основе современных вычислительных технологий; современные методы визуализации.

Деформацияланатын орталардың іргелі сызықты емес теорияларының постулаттарын және оларды талдау мен енгізудің дәлелденген әдістерін қолдану; интегралдық вариациялық әдістер; деформацияланатын механикалық жүйелер динамикасының есептерін модельдеудің математикалық әдістері; сызықтық емес дифференциалдық теңдеулерді шешу әдістері; қазіргі есептеуіш технологиялар негізінде квазианалитикалық және сандық талдау әдістері; заманауи визуализация әдістері.

Проведено развитие 3-D модели упругого деформирования физически нелинейных сред на основе известных упругих потенциалов. Осуществлен переход от обобщенной модели к стержневым системам с различными типами деформирования с учетом конечных деформаций. Проведено численное моделирование и анализ разработанных моделей движения физически и геометрически нелинейных стержневых структур. Осуществлен анализ влияния типов нелинейности на динамику стержневых систем. Осуществлено развитие разработанных математических моделей стержневых структур применительно к вращающимся стержневым элементам промышленного оборудования с неоднородными свойствами в условиях влияния окружающей среды (обтекание потоком газа) и применения физически нелинейных элементов как виброзащитных средств. Осуществлено развитие методов их численного анализа. Осуществлено моделирование динамики подземных структур трубопроводных систем с нелинейными характеристиками при действии статических и динамических нагрузок. Новизна полученных результатов заключается в разработке новых нелинейных (физически и геометрически) моделей движения механических деформируемых систем с неоднородными свойствами с учетом осложняющих факторов среды (обтекание потоком газа, действие статических и динамических нагрузок).

Белгілі серпімді потенциалдар негізінде физикалық сызықты емес орталардың серпімді деформациясының 3-D моделін дамыту жүргізілді. Жалпыланған модельден соңғы деформацияларды ескере отырып, әртүрлі деформация түрлері бар өзек жүйелеріне көшу жүзеге асырылды. Сызықтық емес өзек құрылымдарының физикалық және геометриялық қозғалысының дамыған модельдерін сандық модельдеу және талдау жүргізілді. Сызықтық емес типтердің өзек жүйелерінің динамикасына әсерін талдау жүргізілді. Қоршаған ортаның әсері (газ ағынының ағуы) және физикалық сызықты емес элементтерді дірілден қорғау құралдары ретінде қолдану жағдайында гетерогенді қасиеттері бар өнеркәсіптік жабдықтың айналмалы өзек элементтеріне қатысты өзек құрылымдарының әзірленген математикалық модельдерін дамыту жүзеге асырылды. Оларды сандық талдау әдістерін дамыту жүзеге асырылды. Статикалық және динамикалық жүктемелер кезінде сызықтық емес сипаттамалары бар құбыр жүйелерінің жерасты құрылымдарының динамикасын модельдеу жүзеге асырылды. Алынған нәтижелердің жаңалығы ортаның күрделі факторларын (газ ағынының ағуы, статикалық және динамикалық жүктемелердің әсері) ескере отырып, біртекті емес қасиеттері бар механикалық Деформацияланатын жүйелердің қозғалысының жаңа сызықтық емес (физикалық және геометриялық) модельдерін әзірлеу болып табылады.

Разработанные нелинейные модели обобщают известные в литературе модели на случай учета осложняющих факторов различной природы (неоднородных свойств, геометрической и физической нелинейности, статических и динамических нагрузок). Это позволит качественно повысить уровень проводимых исследований в данной области и значительно улучшить диагностику бурового оборудования для рассматриваемых случаев; расширить класс задач кинето-упругодинамического анализа машин и механизмов, применяемых в добывающей промышленности. Разработанная методика расчета может служить основой для инженерных методов анализа и практических рекомендаций при составлении регламентирующих и технических спецификаций.

Әзірленген сызықтық емес модельдер әдебиетте белгілі модельдерді әр түрлі сипаттағы күрделі факторларды (гетерогенді қасиеттер, геометриялық және физикалық сызықтық емес, статикалық және динамикалық жүктемелер) ескере отырып жалпылайды. Бұл осы салада жүргізілетін зерттеулердің деңгейін сапалы арттыруға және қарастырылып отырған жағдайлар үшін бұрғылау жабдықтарының диагностикасын едәуір жақсартуға; өндіруші өнеркәсіпте қолданылатын машиналар мен механизмдерді кинето-серпімді-динамикалық талдау міндеттерінің класын кеңейтуге мүмкіндік береді. Әзірленген есептеу әдістемесі реттеуші және техникалық сипаттамаларды жасау кезінде талдаудың инженерлік әдістері мен практикалық ұсыныстар үшін негіз бола алады.

Не внедрено. Имеется возможность внедрения результатов исследований на машиностроительных и горнодобывающих предприятиях для обеспечения эффективной работы подземных конструкций, бурового оборудования и датчиков контроля за технологическими процессами в осложняющих условиях.

Еңгізілмеген. Күрделі жағдайларда жерасты құрылыстарының, бұрғылау жабдықтарының және технологиялық процестерді басқару датчиктерінің тиімді жұмысын қамтамасыз ету үшін зерттеу нәтижелерін машина жасау және тау-кен өндіру кәсіпорындарында енгізуге болады.

Результаты проекта конкурентоспособны, получены с использованием современных вычислительных технологий на передовом уровне исследовательских школ данной области. Предварительная диагностика динамических характеристик оборудования посредством проведения численных экспериментов позволит снизить вероятность его простоя и поломок и оказать положительное влияние на научно-технические и экономические показатели инженерных работ.

Жобаның нәтижелері бәсекеге қабілетті, осы саладағы зерттеу мектептерінің алдыңғы қатарлы деңгейінде заманауи есептеу технологияларын қолдану арқылы алынған. Сандық эксперименттер жүргізу арқылы жабдықтың динамикалық сипаттамаларын алдын-ала диагностикалау оның тоқтап қалу және бұзылу ықтималдығын азайтады және инженерлік жұмыстардың ғылыми-техникалық және экономикалық көрсеткіштеріне оң әсер етеді.

Область применения. Прогнозирование и анализ динамики элементов машин и промышленного оборудования в осложняющих условиях с их обобщением и возможностью практического приложения в добывающей промышленности и других отраслях производства.

Күрделі жағдайларда машиналар мен өнеркәсіптік жабдықтар элементтерінің динамикасын болжау және талдау, оларды жалпылау және өндіруші өнеркәсіпте және өндірістің басқа салаларында практикалық қолдану мүмкіндігі.

UDC indices
534.1:539.3
International classifier codes
30.19.21; 28.17.23;
Key words in Russian
механика; деформируемая среда; нелинейность; динамика; математическая модель; колебания; устойчивость;
Key words in Kazakh
механика; деформацияланатын орта; сызықты еместік; динамика; математикалық модель; тербеліс; тұрақтылық;
Head of the organization Айтжанова Жамила Нурматовна Доктор экономических наук / ассоциированный профессор (доцент)
Head of work Хаджиева Леля Азретовна д.ф.-м.н. / профессор