2009

Боровков А.И., Алеман Меза Д. Гомогенизация однонаправленных волокнистых и гранулированных упругих композитов // Научно-технические ведомости СПбГПУ. - СПб.: Изд. СПбГПУ. 2009. № 3. 135 - 153.

Немов А.С., Боровков А.И., Шрефлер Б.А.  Многоуровневая гомогенизация кабелей с иерархической композитной структурой // Научно-технические ведомости СПбГПУ. - СПб.: Изд. СПбГПУ. 2009. № 3. 153 - 162.

Арсеньев И.Д., Шевченко Д.В., Боровков А.И. Конечно-элементное исследование напряженно-деформированного состояния берцовой кости с накостным остесинтезом // Научно-технические ведомости СПбГПУ. - СПб.: Изд. СПбГПУ. 2009. №  4-2. 126 - 130.

Белов Д.А., Боровков А.И. Гомогенизация упругих стохастических однонаправленных волокнистых композитов // XXXVIII Неделя науки СПбГПУ: Материалы Всероссийской межвузовской научно-технической конференции – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. – Часть V. – С. 41 - 42.

Белов Д.А., Боровков А.И. Применение метода "базовых решений" и "регулярных разложений" для нахождения микронапряжений в упругих однонаправленных волокнистых композитах // XXXVIII Неделя науки СПбГПУ: Материалы Всероссийской межвузовской научно-технической конференции – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. – Часть V. – С. 43 - 44.

Немов А.С., Боровков А.И. Метод многоуровневой гомогенизации для композитных сред с произвольной анизотропией. 1. Гомогенизация анизотропных сред // XXXVIII Неделя науки СПбГПУ: Материалы Всероссийской межвузовской научно-технической конференции – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. – Часть V. – С. 49 - 50.

Немов А.С., Боровков А.И. Метод многоуровневой гомогенизации для композитных сред с произвольной анизотропией. 2. Процедура многоуровневой гомогенизации // XXXVIII Неделя науки СПбГПУ: Материалы Всероссийской межвузовской научно-технической конференции – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. – Часть V. – С. 51 - 52.

Немов А.С., Боровков А.И. Метод многоуровневой гетерогенизации для композитных сред с произвольной анизотропией // XXXVIII Неделя науки СПбГПУ: Материалы Всероссийской межвузовской научно-технической конференции – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. – Часть V. – С. 53-54.

Novozhilov Yu.V., Mikhaluk D.S., Borovkov A.I., Gilyov E.E., Kemppinen M., Dufva K., Karttunen T., Koulu J. Simulation and Testing ot Stitched Glassfibre Laminates Fatigue Behaviour // Proc. 17^th Int. Conf. on Composite Materials. 2009, Edinburgh, UK, paper A7:9, 9 p.  Abstract
     Summary. The goal of this paper is Finite Element (FE) stress analysis of stitched glassfibre composites. The stress distribution gives an idea of laminate fatigue behaviour and potential alarm zone locations. The research includes a FE simulation and an experimental study for laminates with different stitching parameters. Analysis is performed on meso-level: fiber bundles and matrix are considered, but not separate fibers. Bundle waviness, variable thickness and volume factor are taken into consideration.

Aristovich K., Antonova O., Khan S., Borovkov A. Fast-Processing Modelling Technology in Application to the Complex Realistic Biomechanical Problems // Book of Abstracts of XXXVII Summer School "Advanced Problems in Mechanics" . 2009, St.Petersburg, Russia. p. 24.

Michailov A.A., Voinov I.B.  Borovkov A.I. Designing safe crackers // CAD CAM Report Nr.5, 2009, pp. 20-21. (www.cad-cam-report.de).
   Summary. This paper presents the methodology and some of the results of numerical solution of the 3-D structural analysis of a catalytic cracker, taking into account the effects of external fluids flow as well as overall mechanical and thermal stresses.Using the ANSYS CFX software it was simulated the air flow around the cracker. By varying the 22 parameters, it was performed a series of computations that focused on decreasing  the load on the nose pieces and defining the construction thicknesses with considering the Russian oil and gas standards.

Nemov A., Borovkov A., Schrefler B. Finite Element Modeling of the ITER Superconducting Cables Mechanical Behavior Using LS-DYNA Code // Proc. 7^th  European LS-DYNA Conference. 2009, Salzburg, Austria, 9p.
   Summary. Superconducting cables are one of the key technical solutions used for generation of strong magnetic field in modern tokamaks. It is very important for engineers to be able to predict the mechanical deformations of superconducting cables because caused by them heat generation can brake required for normal operation temperature conditions. Superconducting cables for the ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) that is currently under construction have a complex structure that makes any analytical estimations hardly applicable for them. This paper reports on the solution of different mechanical problems for the ITER superconducting cable elements using LS-DYNA finite element code. Stretching, twisting and transverse pressing loadings are considered and results are compared with analytical estimations where possible.

Mikhaluk D., Voinov I., Borovkov A. Finite Element Modeling of the Arresting Gear and Simulation of the Aircraft Deck Landing Dynamics // Proc. 7^th  European LS-DYNA Conference. 2009, Salzburg, Austria, 10p.
   Summary. Deck arresting gear is a special aerocarrier unit that is destined to provide efficient arrest of deck jetfighters with high deck landing speed (200-240 km/h). Arresting gear is a hydraulic plunger brake connected with takeup cable stretched across the deck, through the multiple block and tackle and spring damper elements. Jetfighters deck landing is one of the most complex and critical parts of the flight. It requires failurefree operation of the arresting gear system and skilled actions of the pilot. One of the factors that influences safety of the deck landing is the strength of the arresting gear structural elements and optimal “tuning” of the system for the arrest of the jetfighter with specific mass moving with specific velocity. In the current work a fullscale dynamic model of the deck arresting gear is created. It contains all basic elements of the real prototype and used to analyze the dynamic behavior of the arresting gear and tune it for specific conditions of the arrest. Main elements of the arresting gear are the cable and the hydraulic braking machine. The cable consists of two parts – takeup cable and braking cable. During deck landing the jetfighter grasps the takeup cable with a hook. The takeup cable is coupled with the braking cable that is designated to transfer jetfighter pull to the hydraulic braking machine. The latter is represented by hydrocylinder and accumulator where the kinetic energy of the fighter is transferred to the heat and then dissipated. The dynamic analysis was performed with use of LS-DYNA software. Standard capabilities of LS-DYNA do not enable performing adequate simulation of such complex nonlinear system, because due to feedback control system, some characteristics of the braking machine vary with change of other parameters. By that reason special software was developed that allows managing LS-DYNA and automatically run the process with multiple restarts. Developed dynamic model is used to obtain main parameters of the arresting process – change of the fighter displacement, velocity, acceleration vs. time, as well as pressure in the hydraulic elements of the braking machine.

Колбасников Н.Г., Боровков А.И., Немов А.С., Лукьянов А.А., Величко А.А. Математическое моделирование вязкой и хрупкой составляющих поверхности разрушения при испытании металлов падающим грузом //  Труды Межд. научно-техн. конф. "Современные металлические материалы и технологии" (СММТ'2009) - СПб.: Изд-во СПбГПУ. 2009. 498 - 505.
   Аннотация. Испытаниям падающим грузом подвергаются, как правило, полнотолщинные образцы из трубных сталей, которые работают в условиях низких температур и ударных нагрузок. Падающий груз массой 1000-1500 кг имеет энергию до 30 кДж.
   На поверхности разрушенного образца определяются доли вязкой и хрупкой составляющих, причем вязкая составляющая должна составлять не менее 90%. Конечно-элементные методы, описанные в работе, позволяют построить математическую модель процесса испытаний падающим грузом и проанализировать влияние различных факторов на развитие процесса разрушения. Основной вопрос, который решается в работе, состоит в том, как перейти от напряженно-деформированного состояния образца к визуальной характеристике поверхности разрушения - доле вязкой или хрупкой составляющей на поверхности разрушенного образца.

Новожилов Ю.В., Михалюк Д.С., Боровков А.И. Конечно-элементное моделирование пространственного напряженного состояния прошитого композита // Материалы лучших докладов Всероссийской межвузовской научной конференции XXXVII Неделя Науки СПбГПУ. - СПб., Изд-во СПбГПУ, 2009. 75 - 77.
   Аннотация. Целью работы является конечно-элементное исследование пространственного напряженно-деформированного состояния прошитых стекловолокнистых композитов на мезоуровне (рассматриваются пучки волокон и эпоксидное связующее, но не отдельные волокна). Особое внимание уделяется волнистости пучков волокон композита, вызванной прошивкой, а также переменной толщине пучков волокон, их влиянию на концентрацию напряжений. Установлено, что волнистость пучков стеклянных волокон, а также нерегулярная геометрия и, как следствие, переменные упругие свойства материала, оказывают существенное влияние на расположение зон концентрации и величины напряжений.

Khan S.H.,  Aristovich K.Y.,   Borovkov A.I.  Solution of the Forward Problem in Magnetic-Field Tomography (MFT) Based on Magnetoencephalography (MEG) // IEEE Transactions on Magnetics, 2009, Vol. 45,  Issue 3, 1416-1419.
   Summary. This paper presents the methodology and some of the results of accurate solution of the forward problem in magnetic-field tomography based on magnetoencephalography for brain imaging. The solution is based on modeling and computation of magnetic-field distribution in and around the head produced by distributed 2-D cortical and 3-D volume lead current sources. The 3-D finite-element model of the brain incorporates realistic geometry based on accurate magnetic resonance imaging data and inhomogeneous conductivity properties. The model allows arbitrary placement of line, surface, and volume current sources. This gives flexibility in the source current approximation in terms of size, orientation, placement, and spatial distribution.