DOI: https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2019.87.0.7

Review of achievements and research directions in computer modeling of machines and mechanisms in KhNAHU

I. Kyrychenko, О. Chernikov, S. Khodyriev

Анотація


The paper presents the implementation of computer-aided design technologies in the educational process, diploma design, as well as in scientific researches. It is underlined that a qualitative leap in the possibilities of modeling machines and mechanisms occurred in 2006, with the start of the Autodesk Inventor Series package using. It allowed creating a detailed model of the product – a digital prototype – simulating not only the geometry but also the basic physical properties of the parts. An important and actual problem is the analysis of the methods used for models creations, the generalization of the results obtained and the development of algorithms and modeling methods for specific machines and mechanisms. The created models of construction and road machines were described, as well as the elements of a crank, link, pendulum, and other mechanisms. With the addition of a dynamic modeling environment and calculations based on the finite element method, it became possible not only to simulate motion but to conduct virtual experiments with developed digital prototypes. First of all, it is the study of the stability of machines, the determination of tip-ping angles, the analysis of forces and support reactions in the elements of running equipment when overcoming obstacles. In conclusion, it was noted that computer modeling makes possible to solve a wide range of engineering and research problems. Geometric modeling is worked out most deeply, and the task is to create parametric families of parts. It is more difficult to model the behavior of machines, their components, assemblies and components. These problems should be solved by the method of successive approximation of virtual objects to real machines with acceptable simplifications. It is also necessary to conduct computer studies of physical phenomena as applied to the design of construction and road machines, including the possibility of integration with settlement systems (such as MatLab, Simulink, Ansys). The results of the research will be presented in future publications.


Ключові слова


computer simulation; digital model; virtual experiment; road and construction machines; Auto-desk Inventor

Повний текст:

PDF

Посилання


1. Chernikov O.V. Vykorystannja mozhlyvostej parametrychnogo modeljuvannja paketu Inventor v naukovyh doslidzhennjah ta navchal'nomu pro-cesi [Implementation of parametric simulation of Inventor package possibilities in scientific researches and educational process] Prykladna geometrija ta inzhenerna grafika [Applied Geometry and Engineering Graphics], Kyiv, KNUBA, 2008, vyp. 80. Р. 98–102. [in Ukrainian]. 2. Kirichenko I.G. Osobennosti komp'iuternogo modelirovaniia operatsii funktsional'no-tekhnologicheskogo analiza [Features of computer simulation of functional technological analysis operations] Stroitel'stvo, materialovedenie, mashinostroenie: sb. nauchn. trudov [Construction, materials science, engineering: collection of sci. papers], Dnepropetrovsk, PGASA, 2010, vyp. 57. Р. 19–21. [in Russian]. 3. Kirichenko I.G. Komp'iuternoe i fizicheskoe modelirovanie stroitel'nykh i dorozhnykh mashin [Computer and physical modeling of construction and road machines] Vestnik Khar'kovskogo natsional'nogo avtomobil'no-dorozhnogo universiteta: sb. nauch. tr. [Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University: collection of sci. papers], vyp. 65–66, Khar'kov, KhNADU, 2014. Р. 16–20. [in Russian]. 4. Kirichenko I.G., Chernikov A.V. Analiz programmnykh sredstv komp'iuternogo proektirovaniia stroitel'nykh i dorozhnykh mashin [Analysis computer aided design programs for construction and road machinery] Vestnik Khar'kovskogo natsional'nogo avtomobil'no-dorozhnogo universiteta: sb. nauch. tr. [Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University: collection of sci. papers], Khar'kov, KhNADU, 2014, vyp. 65-66. Р. 68–74. [in Russian]. 5. Jefymenko O.V., Musajev Z.R. Modeljuvannja robochyh procesiv odnokivshovyh navantazhuvachiv za dopomogoju «Autodesk Inventor» [Simulation of workflows of one-bucket loaders with the help of «Autodesk Inventor»] Vestnyk Har'kovskogo nacyonal'nogo avtomobyl'no-dorozhno¬go unyversyteta: sb. nauch. tr. [Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University: collection of sci. papers], Har'kov, HNADU, 2016, vyp. 73, Р. 220–224. [in Ukrainian]. 6. Chernikov A.V., Ragulin V.N. Primenenie sovremennykh tekhnologii komp'iuternogo modelirovaniia v issledovanii podveski rabochego oborudovaniia avtogreidera [Application of modern technologies computer modeling in the study of suspension equipment of the motor-graders] Suchasnі problemi modeliuvannia: zbіrnik naukovikh prats' [Modern problems of modeling: collection of sci. papers], vipusk 7, Melіtopol', MDPU іm. B. Khmel'nits'kogo, 2016. Р. 172–177. [in Russian]. 7. Chernikov O.V. Vprovadzhennja suchasnyh tehnologij komp’juternogo modeljuvannja v navchal'nyj proces HNADU [Implementation of modern technologies of computer design in the educational process KhNAHU] Vestnyk Har'kovskogo nacyonal'nogo avtomobyl'no-dorozhno¬go unyversy-teta: sb. nauch. tr. [Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University: collection of sci. papers], Har'kov, HNADU, 2016, vyp. 73. Р. 239–244. [in Ukrainian]. 8. Jefymenko O.V., Plugina T.V., Musajev Z.R. Analiz kinematyky robochogo obladnannja malogabarytnogo navantazhuvacha PMTS-1200 na osnovi komp’juternogo modeljuvannja [Analysis of the kinematics of the work equipment of a small-size loader PMTS-1200 based on computer simulation] Avtomobyl'nyj transport: sb. nauch. tr. [Automobile transport: collection of sci. papers], Har'kov, HNADU, 2017, vyp. 40. Р. 134–138. [in Ukrainian]. 9. Chernikov O.V. Osoblyvosti vykladannja dyscyplin z geometrychnogo i komp’juternogo modeljuvannja v suchasnij inzhenernij pidgotovci [Peculiarities of teaching disciplines on geometric and computer modeling in modern engineering training] Prykl. geometrija ta inzh. grafika [Applied Geometry and Engineering Graphics], Kyiv, KNUBA, 2018, vyp. 94. Р. 128–131. [in Ukrainian]. 10. Chernikov O.V. Zavdannja ta perspektyvy navchannja studentiv suchasnym metodam komp’juternogo mode-ljuvannja [Tasks and prospects of students' education with modern computer modeling methods] Naukovi praci Vseukrai'ns'koi' naukovo-praktychnoi' konferencii' «Zastosuvannja suchasnyh system avtomatyzovanogo proektuvannja v konstruktors'kij ta doslidnyc'kij praktyci» (30.04.2019 r.). [Scientific Papers of the All-Ukrainian Scientific-Practical Conference "Application of modern computer-aided design systems in design and research practice"], Harkivs'kyj nacional'nyj avtomobil'no-dorozhnij universytet, Harkiv, HNADU, 2019. Р. 42–44. [in Ukrainian]. 11.Chernikov O.V., Bryl' P.I., Myhajlov O.I. Komp'juterne modeljuvannja ob’jektiv, shho zminjujut' svoju formu v procesi roboty (na prykladi pnevmatychnoi' shyny ta gusenyci) [Computer simulation of objects changing their form in the process of work (on the example of pneumatic tire and track)] Suchasni problemy modeljuvannja: zbirnyk naukovyh prac' [Modern problems of modeling: collection of sci. papers], vypusk 14, Melitopol', MDPU im. B. Hmel'nyc'kogo, 2019. Р. 186–192. [in Ukrainian]. 12.Dosjagnennja studentiv HNADU v galuzi 3D-modeljuvannja. URL: old mf.khadi.kharkov.ua/ kafedry/inzhenernoi-i-kompjuternoi-grafiki/ studencheskie-dostizhenija.html (accessed 30.08.2019). [in Ukrainian].


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Черніков О.В. Використання можливостей параметричного моделювання пакету Inventor в наукових дослідженнях та навчальному процесі. Прикладна геометрія та інженерна графіка. Київ: КНУБА, 2008. Вип. 80. С. 98–102.

2. Кириченко И.Г. Особенности компьютерного моделирования операций функционально-технологического анализа. Строительство, материаловедение, машиностроение: сб. научн. трудов. Днепропетровск: ПГАСА, 2010. Вып. 57. С. 19–21.

3. Кириченко И.Г. Компьютерное и физическое моделирование строительных и дорожных машин. Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета: сб. науч. трудов. Харьков: ХНАДУ, 2014. Вып. 65–66. С. 16–20.

4. Кириченко И.Г., Черников А.В. Анализ программных средств компьютерного проектирования строительных и дорожных машин. Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета: сб. науч. трудов. Харьков: ХНАДУ, 2014. Вып. 65–66. C. 68–74.

5. Єфименко О.В., Мусаєв З.Р. Моделювання робочих процесів одноківшових навантажувачів за допомогою «Autodesk Inventor». Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета: сб. науч. трудов. Харьков: ХНАДУ, 2016. Вып. 73.
C. 220–224.

6. Черников А.В., Рагулин В.Н. Применение современных технологий компьютерного моделирования в исследовании подвески рабочего оборудования автогрейдера. Сучасні проблеми моделювання: збірник наукових праць. Мелітополь: МДПУ ім. Б. Хмельницького, 2016. Вип. 7. С. 172–177.

7. Черніков О.В. Впровадження сучасних технологій комп’ютерного моделювання в навчальний процес ХНАДУ. Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета: сб. науч. трудов. Харьков:
ХНАДУ, 2016. Вып. 73. С. 239–244.

8. Єфименко О.В., Плугіна Т.В., Мусаєв З.Р. Аналіз кінематики робочого обладнання малогабаритного навантажувача ПМТС-1200 на основі комп’ютерного моделювання. Автомобильный транспорт: сб. науч. трудов. Харьков: ХНАДУ, 2017. Вып. 40. С. 134–138.

9. Черніков О.В. Особливості викладання дисциплін з геометричного і комп’ютерного моделювання в сучасній інженерній підготовці. Прикл. геометрія та інж. графіка. Київ: КНУБА, 2018. Вип. 94. С. 128–131.

10. Черніков О.В. Завдання та перспективи навчання студентів сучасним методам комп’ютерного моделювання. Наукові праці Всеукраїнської науково-практичної конференції «Застосування сучасних систем автоматизованого проектування в конструкторській та дослідницькій практиці» (30.04.2019). Харків: ХНАДУ, 2019. С. 42–44.

11. Черніков О.В., Бриль П.І., Михайлов О.І. Комп’ютерне моделювання об’єктів, що змінюють свою форму в процесі роботи (на прикладі пневматичної шини та гусениці). Сучасні проблеми моделювання: збірник наукових праць. Мелітополь: МДПУ ім. Б. Хмельницького, 2019. Вип. 14. С. 186–192.

12. Досягнення студентів ХНАДУ в галузі 3D-моделювання. URL: old mf.khadi.kharkov.ua/ kafedry/inzhenernoi-i-kompjuternoi-grafiki/ studencheskie-dostizhenija.html (дата звернення: 30.08.2019).