Inventory number IRN Number of state registration
0325РК00731 AP23490543-KC-25 0124РК00493
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 3 Publications Web of science: 2 Publications Scopus: 4
Patents Amount of funding Code of the program
0 40000000 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 моделирование динамических процессов и напряженного-деформированного состояния подземных структур при воздействии трехкомпонентной сейсмической волны. Проведено моделирование виброзащиты бурильных колонн при действии сейсмических волн за счет переменности свойств стержневой структуры путем включения в кинематическую цепь стабилизаторов. Проведена разработка математических моделей движения нелинейно деформируемых бурильных колонн в температурном поле с учетом начальных напряжений. Осуществлен численный анализ моделей. Проведено моделирование резонансных колебаний нелинейно деформируемых бурильных колонн по основной и высшим частотам. Осуществлено построение их амплитудно-частотных характеристик (АЧХ). Определены зоны неустойчивости движения. Новизна полученных результатов заключается в разработке новых нелинейных математических моделей движения механических деформируемых систем (подземных структур) в условиях воздействия сейсмических волн и их виброзащиты, температурного влияния окружающей среды с учетом начальных напряжений.

Үш компонентті сейсмикалық толқындардың жер асты құрылыстарға әсер етуінің динамикалық процесі мен кернеулі-деформация күйінің модельдеуі жүргізілді. Сейсмикалық толқындардың әсері кезінде кинематикалық тізбекке стабилизаторларды енгізу арқылы стерженьдік құрылым қасиеттерінің өзгергіштігі есебінен бұрғылау бағандарының виброқорғануы моделденді. Төменгі кернеулерді есепке ала отырып, температуралық өрісте сызықсыз деформацияланатын бұрғылау бағандарының қозғалыс математикалық модельдері әзірленді. Модельдерге сандық талдау жүргізілді. Сызықты емес деформацияланатын бұрғылау бағандарының негізгі және жоғары жиіліктер бойынша резонанстық тербелістері модельденді. Олардың амплитуда-жиілік сипаттамалары (АЖС) құрастырылды. Қозғалысының тұрақсыздық аймақтары айқындалды. Алынған нәтижелердің жаңалығы бастапқы кернеулерді ескере отырып, сейсмикалық толқындар әсері, олардың дірілден қорғалуы және қоршаған ортаның температуралық ықпалы жағдайында механикалық деформацияланатын жүйелердің (жерасты құрылымдарының) қозғалысының жаңа сызықтық емес математикалық модельдерін әзірлеу болып табылады.

Разработанные нелинейные модели обобщают ранее созданные авторами модели на случай воздействия сейсмических волн и их виброзащиты, а также влияния температурных режимов с учетом начальных напряжений. Это позволит качественно повысить уровень проводимых исследований в данной области, значительно улучшить диагностику бурового оборудования для повышения безопасности в условиях сейсмичности; 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 авторлар бұрын жасаған модельдерді бастапқы кернеулерді ескере отырып, сейсмикалық толқындардың әсері мен олардан дірілдік қорғаныс жағдайына, сондай-ақ температуралық режимдердің ықпалына бейімдеу арқылы жалпылайды. Бұл аталған салада жүргізілетін зерттеулердің сапасын айтарлықтай арттыруға, сейсмикалық белсенді аймақтарда жұмыс істейтін бұрғылау жабдықтарының қауіпсіздігін қамтамасыз ету мақсатында олардың диагностикасын едәуір жақсартуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, бұл тәсіл өндіруші өнеркәсіпте қолданылатын машиналар мен механизмдерді кинетo-серпімді-динамикалық талдау міндеттерінің ауқымын кеңейтеді. Әзірленген есептеу әдістемесі талдаудың инженерлік әдістерін қалыптастыруға және реттеуші құжаттар мен техникалық спецификацияларды әзірлеу барысында практикалық ұсынымдар жасауға 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.

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