Computational Studies of the Thermal Stress State of Multilayer Glazing with Electric Heating
Ensuring the efficient and reliable safe operation of ground special equipment of various types, aircrafts is an important and urgent problem. Preservation of the strength, protective properties and transparency of the glazing of machinery cabins in a wide range of temperatures under various strengt...
Saved in:
| Date: | 2022 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English Ukrainian |
| Published: |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
2022
|
| Online Access: | https://journals.uran.ua/jme/article/view/261952 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Energy Technologies & Resource Saving |
Institution
Energy Technologies & Resource Saving| id |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-261952 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Energy Technologies & Resource Saving |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2022-07-28T12:41:26Z |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Гонтаровский, П. П. Сметанкина, Н. В. Угримов, С. В. Гармаш, Н. Г. Мележик, И. И. |
| spellingShingle |
Гонтаровский, П. П. Сметанкина, Н. В. Угримов, С. В. Гармаш, Н. Г. Мележик, И. И. Computational Studies of the Thermal Stress State of Multilayer Glazing with Electric Heating |
| author_facet |
Гонтаровский, П. П. Сметанкина, Н. В. Угримов, С. В. Гармаш, Н. Г. Мележик, И. И. |
| author_sort |
Гонтаровский, П. П. |
| title |
Computational Studies of the Thermal Stress State of Multilayer Glazing with Electric Heating |
| title_short |
Computational Studies of the Thermal Stress State of Multilayer Glazing with Electric Heating |
| title_full |
Computational Studies of the Thermal Stress State of Multilayer Glazing with Electric Heating |
| title_fullStr |
Computational Studies of the Thermal Stress State of Multilayer Glazing with Electric Heating |
| title_full_unstemmed |
Computational Studies of the Thermal Stress State of Multilayer Glazing with Electric Heating |
| title_sort |
computational studies of the thermal stress state of multilayer glazing with electric heating |
| title_alt |
Розрахункові дослідження термонапруженого стану багатошарового скління з електрообігрівом Розрахункові дослідження термонапруженого стану багатошарового скління з електрообігрівом |
| description |
Ensuring the efficient and reliable safe operation of ground special equipment of various types, aircrafts is an important and urgent problem. Preservation of the strength, protective properties and transparency of the glazing of machinery cabins in a wide range of temperatures under various strength influences is one of the key components of this problem. Multilayer packages made of different types of glass are used for special equipment glazing. These packages are connected to each other with adhesive polymer materials. Electrically heated glazing, which allows to avoid the special equipment icing, as well as to protect the viewing area from fogging, is used for reliable and failure-free operation of special equipment at low temperatures. Based on this, an important problem that affects the efficiency of the use of special equipment is to ensure the reliable operation of electric glass heating. With the help of a software package developed on the basis of the finite element method for the analysis of the structures thermal stress in 3D formulation, which allows to consider a wide class of practical problems of varying complexity, the problems of non-stationary and stationary thermal conductivity and thermal elasticity for a trapezoidal frontal electrically heated multilayer glazing are solved. A study of the thermal stress state of glazing with an electric heating system, which allows to avoid freezing of glass operating at low temperatures, was carried out. The reasons for which the delamination of the multi-layer glazing may occur (impermissible temperature modes, mechanical strength effects, violation of operating conditions) are determined. Multilayer glazing with an electric heating system is used for aircrafts, military equipment, land transport, which can be operated at different temperatures. In view of this, the study of their thermal stress state and determination of possible causes of delamination allows to ensure the operation reliability and increase the efficiency of the use of special equipment in different climatic conditions. It is planned to carry out further studies of the glass block thermal stress state taking into account the thermostat operation and determining the temperature sensors location points, as well as changes in the physical properties of materials and the power of the heating element with temperature changes. |
| publisher |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://journals.uran.ua/jme/article/view/261952 |
| work_keys_str_mv |
AT gontarovskijpp computationalstudiesofthethermalstressstateofmultilayerglazingwithelectricheating AT smetankinanv computationalstudiesofthethermalstressstateofmultilayerglazingwithelectricheating AT ugrimovsv computationalstudiesofthethermalstressstateofmultilayerglazingwithelectricheating AT garmašng computationalstudiesofthethermalstressstateofmultilayerglazingwithelectricheating AT meležikii computationalstudiesofthethermalstressstateofmultilayerglazingwithelectricheating AT gontarovskijpp rozrahunkovídoslídžennâtermonapruženogostanubagatošarovogosklínnâzelektroobígrívom AT smetankinanv rozrahunkovídoslídžennâtermonapruženogostanubagatošarovogosklínnâzelektroobígrívom AT ugrimovsv rozrahunkovídoslídžennâtermonapruženogostanubagatošarovogosklínnâzelektroobígrívom AT garmašng rozrahunkovídoslídžennâtermonapruženogostanubagatošarovogosklínnâzelektroobígrívom AT meležikii rozrahunkovídoslídžennâtermonapruženogostanubagatošarovogosklínnâzelektroobígrívom |
| first_indexed |
2025-07-17T12:02:41Z |
| last_indexed |
2025-07-17T12:02:41Z |
| _version_ |
1850411818190635008 |
| spelling |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-2619522022-07-28T12:41:26Z Computational Studies of the Thermal Stress State of Multilayer Glazing with Electric Heating Розрахункові дослідження термонапруженого стану багатошарового скління з електрообігрівом Розрахункові дослідження термонапруженого стану багатошарового скління з електрообігрівом Гонтаровский, П. П. Сметанкина, Н. В. Угримов, С. В. Гармаш, Н. Г. Мележик, И. И. Ensuring the efficient and reliable safe operation of ground special equipment of various types, aircrafts is an important and urgent problem. Preservation of the strength, protective properties and transparency of the glazing of machinery cabins in a wide range of temperatures under various strength influences is one of the key components of this problem. Multilayer packages made of different types of glass are used for special equipment glazing. These packages are connected to each other with adhesive polymer materials. Electrically heated glazing, which allows to avoid the special equipment icing, as well as to protect the viewing area from fogging, is used for reliable and failure-free operation of special equipment at low temperatures. Based on this, an important problem that affects the efficiency of the use of special equipment is to ensure the reliable operation of electric glass heating. With the help of a software package developed on the basis of the finite element method for the analysis of the structures thermal stress in 3D formulation, which allows to consider a wide class of practical problems of varying complexity, the problems of non-stationary and stationary thermal conductivity and thermal elasticity for a trapezoidal frontal electrically heated multilayer glazing are solved. A study of the thermal stress state of glazing with an electric heating system, which allows to avoid freezing of glass operating at low temperatures, was carried out. The reasons for which the delamination of the multi-layer glazing may occur (impermissible temperature modes, mechanical strength effects, violation of operating conditions) are determined. Multilayer glazing with an electric heating system is used for aircrafts, military equipment, land transport, which can be operated at different temperatures. In view of this, the study of their thermal stress state and determination of possible causes of delamination allows to ensure the operation reliability and increase the efficiency of the use of special equipment in different climatic conditions. It is planned to carry out further studies of the glass block thermal stress state taking into account the thermostat operation and determining the temperature sensors location points, as well as changes in the physical properties of materials and the power of the heating element with temperature changes. Забезпечення ефективної роботи й надійної безпечної експлуатації наземної спецтехніки різних видів, літальних апаратів є важливою й актуальною задачею. Збереження міцності, захисних властивостей і прозорості скління кабін техніки в широкому діапазоні температур при різних силових впливах – одна із ключових складових цієї проблеми. Для скління спецтехніки застосовуються багатошарові пакети, що виготовляються з різних видів скла, які з'єднуються між собою клейовими полімерними матеріалами. Для надійної й безвідмовної роботи спецтехніки в умовах низьких температур використовується скління з електрообігріванням, що дозволяє уникнути його обледеніння, а також захистити оглядову зону від запотівання. Виходячи з цього, важливим завданням, що впливає на ефективність використання спецтехніки, є забезпечення надійної роботи електрообігріву скла. За допомогою програмного комплексу, розробленого на основі методу скінченних елементів для аналізу тривимірного термонапруженого стану конструкцій, що дозволяє розглядати широкий клас практичних задач різної складності, розв’язані задачі нестаціонарної й стаціонарної теплопровідності й термопружності для трапецієвидного лобового електрообігрівного склопакета. Проведено дослідження термонапруженого стану скління із системою електрообігріву, яка дозволяє уникнути замерзання скла, що працює в умовах низьких температур. Визначені причини, з яких може відбуватися розшарування склопакета (неприпустимі температурні режими, механічні силові впливи, порушення умов експлуатації). Багатошарове скління із системою електрообігріву використовується для літальних апаратів, військової техніки, наземного транспорту, які можуть експлуатуватися при різних температурах. З огляду на це дослідження їх термонапруженого стану й визначення можливих причин розшарування дозволяє забезпечити надійність роботи й підвищити ефективність застосування спецтехніки в різних кліматичних умовах. Планується проведення подальших досліджень термонапруженого стану склоблока з урахуванням роботи терморегулятора і визначенням точок розташування термодатчиків, а також змін фізичних властивостей матеріалів і потужності нагрівального елемента зі зміною температури. Забезпечення ефективної роботи й надійної безпечної експлуатації наземної спецтехніки різних видів, літальних апаратів є важливою й актуальною задачею. Збереження міцності, захисних властивостей і прозорості скління кабін техніки в широкому діапазоні температур при різних силових впливах – одна із ключових складових цієї проблеми. Для скління спецтехніки застосовуються багатошарові пакети, що виготовляються з різних видів скла, які з'єднуються між собою клейовими полімерними матеріалами. Для надійної й безвідмовної роботи спецтехніки в умовах низьких температур використовується скління з електрообігріванням, що дозволяє уникнути його обледеніння, а також захистити оглядову зону від запотівання. Виходячи з цього, важливим завданням, що впливає на ефективність використання спецтехніки, є забезпечення надійної роботи електрообігріву скла. За допомогою програмного комплексу, розробленого на основі методу скінченних елементів для аналізу тривимірного термонапруженого стану конструкцій, що дозволяє розглядати широкий клас практичних задач різної складності, розв’язані задачі нестаціонарної й стаціонарної теплопровідності й термопружності для трапецієвидного лобового електрообігрівного склопакета. Проведено дослідження термонапруженого стану скління із системою електрообігріву, яка дозволяє уникнути замерзання скла, що працює в умовах низьких температур. Визначені причини, з яких може відбуватися розшарування склопакета (неприпустимі температурні режими, механічні силові впливи, порушення умов експлуатації). Багатошарове скління із системою електрообігріву використовується для літальних апаратів, військової техніки, наземного транспорту, які можуть експлуатуватися при різних температурах. З огляду на це дослідження їх термонапруженого стану й визначення можливих причин розшарування дозволяє забезпечити надійність роботи й підвищити ефективність застосування спецтехніки в різних кліматичних умовах. Планується проведення подальших досліджень термонапруженого стану склоблока з урахуванням роботи терморегулятора і визначенням точок розташування термодатчиків, а також змін фізичних властивостей матеріалів і потужності нагрівального елемента зі зміною температури. Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України 2022-07-28 Article Article application/pdf application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/261952 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 25 No. 2 (2022); 14-21 Проблемы машиностроения; Том 25 № 2 (2022); 14-21 Проблеми машинобудування; Том 25 № 2 (2022); 14-21 2709-2992 2709-2984 en uk https://journals.uran.ua/jme/article/view/261952/258363 https://journals.uran.ua/jme/article/view/261952/258364 Copyright (c) 2022 П. П. Гонтаровский, Н. В. Сметанкина, С. В. Угримов, Н. Г. Гармаш, И. И. Мележик http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0 |