Scientific and technical journal
Published since 1995
Issued six times a year
№ 6 (356) 2022
Editorial Commitee
Editor–in–chief
Radchenko S.Yu. Doc. Sc. Tech., Prof.
Editor–in–chief Assistants:
Barsukov G.V. Doc. Sc. Tech., Prof.
Gordon V.A. Doc. Sc. Tech., Prof.
Podmasteryev K.V. Doc. Sc. Tech., Prof.
Polyakov R.N. Doc. Sc. Tech., Prof.
Shorkin V.S. Doc. Sc. Ph. – Math., Prof.
Member of editorial board:
Bukhach A. Doc. Sc. Tech., Prof. (Poland)
Golenkov V.A. Doc. Sc. Tech., Prof. (Russia)
Dunaev A.V. Doc. Sc. Tech., Assist. Prof (Russia)
Dyakonov A.A. Doc. Sc. Tech., Prof. (Russia)
Emelyanov S.G. Doc Sc. Tech., Prof. (Russia)
Zapomel Ya. Doc. Sc. Tech., Prof. (Czech Republic)
Zubchaninov V.G. Doc. Sc. Tech., Prof.
(Russia)
Kirichek A.V. Doc. Sc. Tech., Prof. (Russia)
Kopylov Yu.R. Doc. Sc. Tech., Prof. (Russia)
Kuzichkin О.R. Doc. Sc. Tech., Prof.
(Russia)
Kukhar V.D. Doc. Sc. Tech., Prof. (Russia)
Lavrynenko V.Yu. Doc. Sc. Tech., Prof.
(Russia)
Li Shengbo. Cand. Sc. Tech., Assist. Prof (China)
MirsalimovV.M. Doc. Sc. Ph. – Math., Prof.
(Azerbaijan)
Osadchy V.Ya. Doc. Sc. Tech., Prof. (Russia)
Pilipenko O.V. Doc. Sc. Tech., Prof. (Russia)
Raspopov V.Ya. Doc. Sc. Tech., Prof. (Russia)
Savin L.A. Doc. Sc. Tech., Prof. (Russia)
Smolenzev V.P. Doc. Sc. Tech., Prof. (Russia)
Soldatkin V.M. Doc. Sc. Tech., Prof. (Russia)
Starovoitov А.I.Doc. Sc. Ph. – Math., Prof.
(Belarus)
Stepanov Yu.S. Doc. Sc. Tech., Prof.
(Russia)
Heifets М.I.Doc. Sc. Tech., Prof. (Belarus)
Executive secretary:
Tyukhta A.V. Candidate Sc. Tech.
Address
302030, Oryol region, Oryol, st.
Moskovskaya, 34
+7 (905) 169 88 99
https://oreluniver.ru/science/journal/fipptt
E–mail: radsu@rambler.ru
Journal is registered in Federal Agency of
supervision in sphere of communication,
information technology and mass
communications. The certificate of registration
PI № FS77–67029 from 30.08.2016
Index on the catalogue of the
«Pressa Rossii» 29504
on the websites www.pressa-rf.ru
and www.aks.ru
© Orel State University, 2022
The journal is indexed in the system of the
Russian Science Citation Index (RSCI), and
also in international systems Chemical
Abstracts and Google Scholar.
In accordance with the letter of the Higher
Attestation Commission dated December 6, 2022
No. 02-1198 “On the List of Peer-Reviewed
Scientific Publications”, the journal Fundamental
and Applied Problems of Engineering and
Technology, as a publication included in the
international Chemical Abstracts database, is
equated to publications of the K1 category.
Fundamental and Applied Problems
of Engineering and Technology
The founder – Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Educational
«Orel State University named after I.S. Turgenev»
(Orel State University)
Contents
Theoretical mechanics and its applications
Sorkin V.S., Vilchevskaya E.N., Romashin S.N., Khoroshilova M.V. Method for determining
damage in elastic material ..............................................................................................................................
Mechanics of deformable solids, dynamics and strength
Vorobyev V.I., Zlobin S.N., Izmerov O.V., Kopylov S.О., Krygina E.Р. Analysis of methods for
detecting locomotive boxing...........................................................................................................................
Tikhomirov V.V., Izmerov M.A., Gornostaeva A.G. Numerical-experimental method of
estimation contact stiffness of flat joint ....................................................................................................
Machine–building technologies and equipment
Kudryavtsev S.V., Tarapanov A.S. Analysis and control of the reaming process in using of nanocoatings ..........
Zemlyanushnov N.A., Zemlyanushnova N.Y., Dorohov D.O. Theoretical study of shot blasting
effect on change springs geometric parameters during contact predeformation ....................
Barsukov G.V., Stepanov Yu.S., Belkin E.A., Frolenkova L.Yu., Kozhus O.G., Bobrik A.I. Implementation
of an effective numerical calculation method surface roughness of the part after abrasive processing
in the form of a set of programs for conducting computational experiment ..............................................
Barsukov G.V., Kozhus O.G., Shorkin V.S., Yakushina S.I. Features of mathematical modeling of
adhesion coatings and abrasive grains in designing the process of waterjet cutting .............................
Machine Science and Mechatronics
Gorin A.V., Rodichev A.Yu., Yakunina M.A., Serebrenikov A.D. Simulation of a rotor support
assembly with pilot conical bearing ............................................................................................................
Bondarenko M.E., Polyakov R.N., Tokmakova M.A., Rodicheva I.V. Diagnostics of a combined
bearing assembly with a lobed gas dynamic bearing...........................................................................
Savin L.A., Shutin D.V., Kazakov Y.N., Li Shengbo Problems of structural synthesis of
tribotronic bearings ..........................................................................................................................................
Fetisov A.S., Shutin D.V., Smetanin M.N., Nastepanin K.K. Experimental analysis of the
accuracy of determination the rotor position in sliding bearings ...................................................
Rodichev A.Yu., Polyakov R.N., Vasiliev K.V., Minaeva E.M. Investigation of the possibility
of using artificial neural networks for the diagnosis of rotary support nodes ..........................
Devices, biotechnical systems and technologies
Petrenko A.A., Kublanov V.S. Neuroelectrostimulation as a method of increasing working
memory and attention parameters .............................................................................................................
96
Bryanskaya E.O. Possibilities of using convolutional neural networks to classify the states
of the maxillary sinuses in digital diaphanoscopy ................................................................................ 106
Bondareva L.A., Selikhova V.D. Artificial microclimate as a means of countering the spread
of infections and maintaining human comfort ....................................................................................... 112
Kostenkova M.Yu., Sidorova M.A. Automated patient control using cognitive graphics
methods in the ICU ........................................................................................................................................... 122
Monitoring, Diagnostics, Testing and Quality Management
Kachanov A.N., Kamensky V.V., Kachanov N.A. Method of monitoring the electromagnetic
situation in the sanitary protection zone of the overhead power line ........................................... 130
Materials of the international scientific and technical conference
«Dynamics, reliability and durability of mechanical
and biomechanical systems»
Godzhaev Z.A., Malakhov I.S. Application of adaptive MEV undercarriage systems to
reduce vibration activity from the bearing surface .............................................................................. 138
Tiigiste R.D., Ablaev A.R. Analysis of vessels shell and tube heat exchangers using ................ 143
Golenkov V.A., Radchenko S.Y., Dorohov D.O. Influence of the history of deformation and heat
treatment modes on the mechanical properties of 0.05 mm thick nickel tapes ............................. 149
Strelyanaya Yu.О. Ensuring the stability of the quality parameters of parts on heavy
lathing machines through the application of the dynamic stabilization system ....................... 157
Bokhonsky A.I., Varminskaya N.I., Ryzhkova N.P. Study of nonlinear oscillations of the
physical pendulum of a wave power facility ........................................................................................... 165
Vasyutenko A.P., Balakin А.I. Inductive measuring system to flat-grinding machine .............. 171
Efremova L.S., Chemakina T.L., Kuzmina A.V. Comparison of production capacities of
shipbuilding companies in the Crimea ...................................................................................................... 177
Krugovoy A.N. Investigation of the processes of deformation of the chest during
cardiopulmonary resuscitation ..................................................................................................................... 187
Nemenko A.V., Nikitin M.M. Long-term prediction of a fail-free finishing of a part ................ 192
The journal is included in the «List of peer–reviewed scientific publications in which the main scientific results of dissertations for obtaining the scientific degree of the
candidate of sciences, for the academic degree of the doctor of sciences» of the Higher Attestation Commission for the following groups of scientific specialties:
05.02.02. Mechanical engineering of drive systems and machine parts (technical sciences), 05.02.18. Theory of mechanisms and machines (technical sciences), 05.02.23.
Standardization and product quality management (technical sciences), 2.2.4. Instruments and measurement methods (by types of measurements) (technical sciences), 2.2.5. Navigation
devices (technical sciences), 2.2.8. Methods and devices for monitoring and diagnosing materials, products, substances and the natural environment (technical sciences), 2.2.11.
Information-measuring and control systems (technical sciences), 2.2.12. Devices, systems and products for medical purposes (technical sciences), 2.5.3. Friction and wear in machines
(technical sciences), 2.5.4. Robots, mechatronics and robotic systems (technical sciences), 2.5.5. Technology and equipment for mechanical and physical-technical processing
(technical sciences), 2.5.6. Engineering technology (technical sciences), 2.5.7. Technologies and machines for forming (technical sciences).
63
69
76
85
91
32
38
48
56
14
23
3
Стр.2
Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии
УДК 531.01
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА И ЕЕ ПРИЛОЖЕНИЯ
DOI: 10.33979/2073-7408-2022-356-6-3-13
В.С. ШОРКИН, Е.Н. ВИЛЬЧЕВСКАЯ, С.Н. РОМАШИН, М.В. ХОРОШИЛОВА
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ В УПРУГОМ МАТЕРИАЛЕ
Аннотация. В работе предложен метод определения распределения определенного вида повреждений
– плоских дефектов, на которых сохраняется непрерывность поля перемещений и классических напряжений, но
нарушается непрерывность поля градиентов перемещений. Предполагается, что такие дефекты возникают в
металлах на межзеренных границах их структуры как при упрочнении, так и при изменении напряженнодеформированного
состояния. В основе метода лежит предположение о том, что в этих условиях наличие
дефектов снижает потенциальную энергию по сравнению с состоянием в их отсутствии. Предложенный
метод построен на основе локального приближения нелокальной модели однородных изотропных упругих сред.
Нелокальная модель базируется на учете парных и тройных потенциальных взаимодействий бесконечно малых
частиц сплошной среды на конечных расстояниях. Параметры потенциалов связаны аналитическими
выражениями с материальными характеристиками материала в локальном приближении и могут быть
определены на основании данных экспериментов. Это дает возможность использовать результаты данной
работы в практических расчетах.
Ключевые слова: упрочнение, фазовый переход, изменение свойств, дефект, поврежденность,
нелокальная и локальная теории, межчастичные потенциальные взаимодействия.
Введение
Нагружение упругого материала, в результате которого он испытывает малые
деформации, изменение его механических свойств, например, в результате упрочнения
пластическим деформированием [1], может быть причиной зарождения в нем дефектов
различной природы. Из них могут развиться микротрещины [2 - 4].
Если упрочнена только часть тела, то граница упрочнения также может быть
повреждена [5-7]. Общей чертой дефектов, как в первом, так и во втором случаях, до развития
их в микротрещины, является сохранение сплошности материала. При этом при пересечении
их плоскости характерно наличие несоответствия атомных решеток и напряжений
несоответствия [5 - 8].
Прогнозирование вероятности возникновения и распространения таких дефектов,
которые могут перерасти в микротрещины при больших нагрузках, является актуальной
задачей. Ее решению посвящена данная работа.
Имеется ряд моделей, учитывающих структурные изменения конструкционных
материалов и возникающие в результате этого дефекты (например, [5, 9 -11, 12 – 18).
В соответствии с подходами этих моделей на границе раздела фаз с различными
свойствами возникает разрыв поля деформаций при сохранении непрерывности поля
смещений. Этими фазами могут быть матрица и включение в композиционном материале,
упрочненная и неупрочненная части одного материала, его зерна и кристаллиты. Необходимо
отметить, что описанию дефектных сред, отражающих существование дислокаций и
требование сплошности, посвящены также работы [19 - 21].
В [8] вдоль всей межфазной границы допускается чередование участков когерентности,
полу-когерентности и несогласованности решеток. Возможность такого чередования
учитывалась в работе [22] для оценки поврежденности адгезионного контакта упругих
материалов с разными свойствами в предположении о том, что такому контакту соответствует
непрерывность не только поля перемещений, но и его градиента при переходе через
межфазную границу. Метод работы [22] построен на использовании градиентной теории
линейно упругих материалов, использующей в качестве кинематических характеристик не
только первый, но и второй градиенты перемещений. В его рамках предполагается также, что
среда обладает начальным напряженным состоянием. Этот метод использован и в данной
работе.
№ 6 (356) 2022 __________________________________________________________________ 3
Стр.3