МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕМПФИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ВЯЗКОГО ТРЕНИЯ НА ОСНОВЕ РЕЗУЛЬТАТОВ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ

Дата поступления: 
09.02.2017
Рубрика: 
Год: 
2017
Номер журнала (Том): 
УДК: 
66.023
Файл статьи: 
Страницы: 
21
26
Аннотация: 

Продемонстрированы разработки АО «ИркутскНИИхиммаш» в области создания демпфирующих устройств вязкого трения для обеспечения промышленной безопасности оборудования, эксплуатируемого в условиях интенсивных динамических воздействий. Отмечена возможность обеспечения промышленной безопасности динамически нагруженного оборудования на основе применения дискретных демпфирующих связей вязкого или сухого трения. Показана принципиальная конструкция разработанного и внедренного в промышленную эксплуатацию демпфирующего устройства вязкого трения мембранного типа, обладающего высокой чувствительностью к вибрациям малых амплитуд, а также возможностью варьирования демпфирующих свойств в широком диапазоне. Рассмотрены подходы к интерпретации работы реальных демпфирующих устройств вязкого трения с использованием обобщенных моделей Максвелла и Кельвина ‑ Фойгта по результатам стендовых испытаний. В частности, показана возможность идентификации искомых параметров математической модели демпфирования на основе применения методов оптимального проектирования конструкций. При этом отмечена возможность использования в качестве минимизируемой целевой функции суммы квадратов невязок между экспериментально измеренной силой демпфирования и силой демпфирования, рассчитанной по принятой математической модели. Продемонстрировано разработанное специализированное программное обеспечение, реализующее решение задачи идентификации параметров моделей демпфирования для различного сочетания обобщенных моделей Кельвина ‑ Фойгта и Максвелла с общим количеством цепей до 10. При этом в качестве базового алгоритма поиска оптимума принят метод прямого сканирования по сетке с последовательным уменьшением зоны поиска.

Список цитируемой литературы: 
  1. СТО-00220227-044-2016. Оборудование опасных производственных объектов. Расчетно-экспериментальные методы исследования. Введ. 01.09.2016. Иркутск : ИркутскНИИхиммаш, 2016. 52 с.
  2. Barutzki. F. Extending the Service Life of Piping Systems Through the Application of Viscous Fluid Dampers. GERB Vibrations Control Systems, Inc., 2002.
  3. V.V. Kostarev, D.J.Pavlov. Application of CKTI Damper for Protecting Piping Systems, Equipment and Structures Against Dynamic and Seismic Response. SMIRT 11 Transactions, Vol. K, Tokyo, Japan, 1991, p.p. 505–510.
  4. ТО 4192-001-20503039-03. Вязкоупругие демпферы серии ВД. Техническое описание. СПб. : ЦКТИ Вибросейсм, 2003. 45 с.
  5. Трутаев С.Ю. Исследование вынужденных колебаний трубопроводных систем с дискретными демпферами // Вестник ИрГТУ. Иркутск : Изд-во ИрГТУ, № 4. 2004 С. 178.
  6. Безделев В.В., Трутаев С.Ю. Оптимизация демпфирующих свойств опорных конструкций при разработке мероприятий по снижению вибрации трубопроводов насосно-компрессорного оборудования // V Междунар. симпозиум по трибофатике ISTF-2005 : сб. докл. Т. 3. Иркутск : изд-во ИрГУПС, 2005. С. 65–70.
  7. Пат. 2343313 Рос. Федерация. Компрессорная станция / С. Ю. Трутаев и др. ; заявитель и патентообладатель ОАО ИркутскНИИхиммаш. №2007111091/06 ; заявл. 26.03.2007; опубл. 10.01.2009, Бюл. № 1. 7 c.
  8. Трутаев С.Ю., Трутаева В.В. Разработка и внедрение эффективных систем вибро- и сейсмозащиты промышленного оборудования // Исследования, проектирование, изготовление, стандартизация и техническая диагностика оборудования и трубопроводов, работающих под давлением : материалы IX науч.-техн. конф. Иркутск, 2011. С.124–126.
  9. Трутаев С.Ю. Управление динамическим состоянием промышленного оборудования на основе разработки и внедрения эффективных средств виброзащиты // Системы. Методы. Технологии. 2016. № 3 (31). С. 81–84.
  10. Lewandowski R., Chorążyczewski B. Identification of the parameters of the Kelvin–Voigt and the Maxwell fractional models, used to modeling of viscoelastic dampers // Computers & structures. 2010. Vol. 88 (1). P. 1–17.
  11. Park S. V. Analitical modeling of viscoelastic dampers for structural and vibration control // International Journal of Solids and Structures. 2001. Vol. 38 (44–45). P. 8065–8092.
  12. Study on Piecewise Linear Model of Anti - yaw Damper and Test Analysis/D. Yang [et al.]//International Industrial Informatics and Computer Engineering Conference (IIICEC 2015). 2015. P.1179–1184.
  13. Параметрическая идентификация математической модели вязкоупругих материалов с использованием производных дробного порядка / С. В. Ерохин и др. // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2015. Т. 11., № 3. С.82–85.
  14. Безделев В.В. Буклемишев А.В. Программная система COMPASS. Руководство пользователя Иркутск : Иркут. гос. техн. ун-т, 2000. 120 с.
  15. Компьютерная система COMPASS и ее применение в расчетах объектов химического машиностроения / В.В. Безделев и др. // Вестник Иркут. гос. техн. ун-та. 1998. № 3. С. 128–134.
  16. Программа для стендовых испытаний машиностроительных изделий (Stand) : свидетельство № 016662397 Рос. Федерация / С. Ю. Трутаев, Н. А. Верхозин ; заявитель и патентообладатель АО ИркутскНИИхиммаш. № 2016619756 ; заявл. 16.09.2016; зарегистр. 09.11.2016. 1 c.
  17. Малков В.П. Угодчиков А.Г. Оптимизация упругих систем. М. : Наука, 1981. 288 с.
  18. Моисеев Н.Н., Иванилов Ю.П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. М. : Наука, 1979. 352 с.