ДЕФОРМУВАННЯ ТА ДИСИПАТИВНИЙ РОЗІГРІВ ГУМОВИХ ВІБРОСЕЙСМОІЗОЛЯТОРІВ

Заголовок (російською): 
ДЕФОРМИРОВАНИЕ И ДИССИПАТИВНЫЙ РАЗОГРЕВ РЕЗИНОВЫХ ВИБРОСЕЙСМОИЗОЛЯТОРОВ
Заголовок (англійською): 
DEFORMATION AND DISSIPATIVE HEATING OF RUBBER VIBRO AND SEISMIC ISOLATORS
Автор(и): 
Козуб Ю.Г.
Солодей І.І.
Автор(и) (англ): 
Kozub Yuriy
Solodei Ivan
Ключові слова (укр): 
еластомери; початкові напруження; інкрементальна теорія; моментна схема скінченних елементів; термопружність; теплопровідність; дисипація енергії
Ключові слова (рус): 
эластомеры; начальные напряжения; инкрементальная теория; моментная схема конечных элементов; термоупругость; теплопроводность; диссипация энергии.
Ключові слова (англ): 
elastomers; iomechanics; initial stresses; incremental theory; moment scheme of finite elements; thermoelasticity; thermal conductivity; energy dissipation
Анотація (укр): 
При проектуванні пристроїв з еластомірними елементами конструкцій в якості демпферів одним з надважливих завдань є визначення їх напружено-деформованого стану в умовах експлуатаційних навантажень, а також прогнозування їх довговічності на основі різних критеріїв руйнування.Такі конструкції, як правило, працюють в умовах циклічного деформування, при цьому проявляється ефект розсіювання енергії деформації, що призводить до дисипативного розігріву в’язкопружних еластомерних елементів. Розглянуто процеси деформування та дисипативного розігріву гумових вібро- та сейсмоізоляторів. Для розв’язання задачі термомеханіки конструкцій з початковими напруженнями використовується інкрементальна теорія деформованого тіла. Для розв’язання задачі деформування слабостисливих еластомерних елементів використовується моментна схема скінченних елементів з потрійною апроксимацією переміщень, деформацій та функції зміни об’єму. Для розв’язання зв’язаної задачі термопружності використовується метод послідовних наближень.
Анотація (рус): 
При проектировании устройств с эластомерными элементами конструкций в качестве демпферов одной из важнейших задач является определение их напряженно-деформированного состояния в условиях эксплуатационных нагрузок и прогнозирование их долговечности. Такие конструкции, как правило, работают в условиях циклического деформирования, при этом проявляется эффект рассеяния энергии деформации, что приводит к диссипативному разогреву вязкоупругих эластомерных элементов. Рассмотрены процессы деформирования и диссипативного разогрева резинових вибро- и сейсмоизоляторов. Для решения задачи термомеханики конструкций с начальными напряженими иcпользуется инкрементальная теория деформированого тела. Для решения задачи деформирования слабосжимаемых эластомерных элементов используется моментная схема конечных элементов с тройной аппроксимацией полей перемещений, деформаций и функции изменения объема. Для решения связанной задачи термоупругости используется метод последовательных приближений.
Анотація (англ): 
When designing devices with elastomeric structural elements as dampers, one of the most important tasks is to calculate their stress-strain state under operating load conditions and prediction of their durability. Such constructions, as a rule, work under cyclic deformation conditions, and the effect of deformation energy scattering manifests itself, which leads to disipative heating of viscoelastic elastomer elements. The processes of deformation and dissipative heating of rubber vibration and seismic insulators are considered. To solve the problem of thermomechanics of structures with initial stresses, an incremental theory of a deformed body is used. To solve the problem of deforming weakly compressible elastomeric elements, a moment scheme of finite elements with a triple approximation of displacement, deformations, and volume change functions is used. The method of successive approximations is used to solve the related problem of thermoelasticity.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Управління розвитком складних систем, номер 39, 2019
Назва журналу, номер, рік випуску (рус): 
Управление развитием сложных систем, номер 39, 2019
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Management of Development of Complex Systems, Number 39, 2019
Мова статті: 
Українська
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
14.pdf
Дата публікації: 
05 Сентябрь 2019
Номер збірника: 
39
Розділ: 
ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ ПРОЕКТУВАННЯ
Університет автора: 
Луганський національний університет імені Тараса Шевченка, Старобільськ; Київський національний університет будівництва і архітектури, Київ
Литература: 
  1. Киричевский В.В. Нелинейные задачи термомеханики конструкций из слабосжимаемых эластомеров / В.В. Киричевский, А.С. Сахаров. – К.: Будивельник, 1992. –213с.
  2. Дырда В. И. Прочность и разрушение эластомерных конструкций в экстремальных условиях / В.И. Дырда. – К.: Наукова думка, 1988. – 232с.
  3. Губанов В.В. Долговечность резины при  эксплуатации / В.В. Губанов, Х.И. Мурашка // Вопросы динамики и прочности. – 1984. – №44. С. 16-21.
  4. Соколов С.Л. Прогнозирование усталостной долговечности пневматических шин / С. Л. Соколов, А.Б. Ненахов // Каучук и резина. – 2009. – №3. – С. 35 – 39.
  5. Метод конечних элементов в вычислительном комплексе «МІРЕЛА+» / В.В. Киричевский, Б.М. Дохняк, Ю.Г. Козуб, С.И. Гоменюк, Р.В. Киричевский, С.Н. Гребенюк. – К.: Наукова думка, 2005. – 403с.
  6. Адамов А.А. К выбору функционала для описания поведения вязкоупругого материала при конечных деформациях / А.А. Адамов // Науч. тр. Кубан. гос. ун-та. – 1980. – т. 3: Механика эластомеров. – С. 56-59.
  7. Виброизоляция тяжелых машин с помощью резинових элементов / В.И. Дырда, Г.Н. Агальцов, Ю.Г. Козуб, С.В. Рощупкин // Геотехническая механика. – 2010. – Вып. 86. – С. 171-195с.
  8. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций – М.: Машиностроение, 1984. – 312с.
  9. Губанов В.В., Масленников В.Г. Определение долговечности резинометаллического амортизатора сжатия на основе энтропийного критерия // Вопр. динамики и прочности. – 1977. – Вып.34. – С.137 – 142.
  10. Гольденблат И.И., Бажанов В.Л., Копнов В.А. Энтропийный принцип в теории прочности полимерных материалов. – Механика полимеров. – 1976. – №1. – С. 113 – 121.
  11. Работнов Ю.Н. Ползучесть элементов конструкций. – М.: Наука, 1966. – 572 с.
  12. Kozub  Yuriy. Deformation of rubber-metal vibration and seismic isolators / Yuriy Kozub // TEKA – Vol. 12, No 4. 2012. – P. 96-100.
  13. Kozub Yuriy. Substantiation of parameters and calculation of vibration isolators/ Yuriy Kozub, Vitaliy Dyrda, Nikolay Lisitsa // TEKA. – Vol.13, No 4. – 2013. – P. 107-114.
  14. Дырда В.И. Резиновые элементы вибрационных машин. – К.: Наукова думка, 1980. – 100 с.
  15. Дырда В.И. Прочность и разрушение эластомерных конструкций в экстремальных условиях. – К.: Наукова думка, 1988. – 232 с.
  16. Механика деформирования и разрушения упруго-наследственных систем / В.И. Дырда, А.С. Кобец, А.А. Демидов. – Дніпропетровск: Герда, 2009. – 584с.
  17. Оден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред. – М.: Мир, 1976. – 464 с.
  18. Зенкевич О.С. Метод конечных элементов в технике. – М.: Мир, 1975. – 541 с.
  19. Козлов В.И. Конечноэлементный метод исследования термомеханического поведения вязкоупругих тел при циклическом нагружении / В.И. Козлов, В.Г. Карнаухов // Прикладная механика. – 1983. – Т. 19, № 11. – С. 40-45.
  20. Дырда В.И. Исследование термомеханического поведения эластомерных конструкций, имеющих форму тел вращения / В.И. Дырда, В.И. Козлов. – АН УССР. Ин-т геотехнической механики. – Днепропетровск, 1987. – 9 с. – Деп. в ВИНИТИ 3.08.87, № 5548-В87.
  21. Payne A.R., (1974). Histeresis in Rubber Vulcanisates , J. Polymer Scitnce, 169 – 196.
  22. Дырда  В.И. Решение задачи о сжатии вязкоупругого цилиндра методом Ритца / В.И. Дырда, А.В. Гончаренко, Л.В. Жарко // Геотехническая механика. – 2010. – Вып. 86. – С. 113 – 124.

 

References: 
  1. Kirichevski,j V.V., & Sakharov, A.S., (1992). Nonlinear tasks of thermomechanics of consructions from nearly incompressible elastomers. Kyiv, Ukraine: Budivel'nik, 216.
  2. Dyrda, V.I., (1988). Durability and destruction of elastomeric constructions in the extreme terms. Kyiv, Ukraine: Naukova dumka, 232.
  3. Gubanov V.V., & Murashka, K.I., (1984). Longevity of rubber during exploitation. Issues of dynamics and strength. Riga, Latvia: 44, 16 – 21.
  4. Sokolov, S.L., & Nenakhov, A.B., (2009). Prediction of fatigue durability of pneumatic tires. Rubber and Vulcanized Rubber. Moscow, Russia: 3, 35 – 39.
  5. Kirichevskiy, V.V., Dokhnyak, B.M., Kozub, Y.G., Gomenyuk, S.I., Kirichevskiy, R.V.,&  Grebenyuk, S.N., (2005). Finite element method in a calculable complex "МІРЕЛА+". Кyiv, Ukraine: Naukova dumka, 403.
  6. Adamov, A.A., (1980). To the choice of functional for description of behavior of viscoelastic material at finite deformations. Scientific works Kuban state university. Krasnodar, Russia: Vol. 3 Mechanics of elastomers, 56 – 59.
  7. Dyrda, V.I., Agaltsov, G.N., Kozub, Y.G., & Roschupkin, S.V., (2010). Vibroisolation of heavy machines by means of rubber elements. Geo-Technical Mechanics. Dnepropetrovsk, Ukraine: 86, 171 – 195.
  8. Bolotin, V.V., (1984) Prognostication of resource of machines and constructions. Moscow, Russia: Engineering, 312.
  9. Gubanov, V.V., & Maslennikov, V.G., (1977). Determination of longevity of rubber-metal shock absorber of compression on the basis of entropy criterion. Issues of dynamics and strength. Riga, Latvia: 34, 137 – 142.
  10. Goldenblat, I.I., Bazhanov, V.L., & Kopnov, V.A., (1976). Entropial principle in the theory of durability of polymeric materials. Mechanics of polymers. Riga, Latvia: 1, 113 – 121.
  11. Rabotnov, Y.N., (1966). Creep of elements of constructions. Мoscow, Russia: Science, 572.
  12. Kozub, Yuriy, (2012). Deformation of rubber-metal vibration and seismic isolators. TEKA. Lublin, Poland: Vol. 12, N 4, 96 – 100.
  13. Kozub, Yuriy, Dyrda, Vitaliy, & Lisitsa, Nikolay, (2013). Substantiation of parameters and calculation of vibration isolators. TEKA. Lublin, Poland: Vol.13, N4, 107 – 114.
  14. Dyrda, V.I., (1980). Rubber elements of vibration machines. Kyiv, Ukraine: Naukova dumka, 100.
  15. Dyrda, V.I., (1988). Strength and destruction of elastomeric structures under extreme conditions. Kyiv, Ukraine: Naukova dumka, 232.
  16. Dyrda, V.I., Kobets, A.S., & Demidov, A.A., (2009). Mechanics of deformation and destruction of the resiliently-inherited systems. Dnepropetrovsk, Ukraine: Gerda, 584.
  17. Oden, J., (1976). Finite elements in nonlinear continua. Moscow, Russia: Mir, 464.
  18. Zenkevich, O.C., (1975). Finite element method in engineering science. Moscow, Russia: Mir, 541.
  19. Kozlo, V.I., & Karnaukhov, V.G., (1983). Finite element method of research of thermomechanics behavior of viscoelastic bodies at a cyclic ladening. Applied mechanics. Kyiv, Ukraine: Vol. 19, N11, 40 – 45.
  20. Dyrda, V.I., & Kozlov, V.I., (1987). Research of thermomechanical behavior of elastomeric constructions, having a form of bodies of rotation. Institute of geotechnical mechanics, 9, № 5548-В87.
  21. Payne, A.R., (1974). Histeresis in Rubber Vulcanisates. J. Polymer Scitnce, 169 – 196.
  22. Dyrda, V.I., Goncharenko, A.V., & Zharko, L.V., (2010). Decision of task about the compression of viscoelastic cylinder the Ritz method. Geo-Technical Mechanics. Dnepropetrovsk, Ukraine: 86, 113 – 124.