Introduction. Analytical and experimental studies consistency dispersion systems of the new methodgravitational penetration. Materials and methods. Dispersion systemspate meat products from mechanically separated poultry are being investigated. The consistency was determined by gravity penetration. Penetration indices are determined on the basis of mathematical modeling of indenter motion in the product layer based on second order differential equations of motion. Results and discussion. The proposed method for determining consistency is easy to use. The presented calculus dependencies and mathematical models are based on physical constants, which makes the method of gravitational penetration versatile for wide practical application in estimating the quality of food by the express method. The presented mathematical model obtained based on the secondorder differential equations, suitable for different research and use me different designs gravitational penetrometer. To perform a comparative analysis of the consistency of food products obtained from different technological modes or formulations, it is proposed to use a comparative characteristic in the form of a coefficient K. Its value is calculated as the ratio of the depth of immersion of the needle into the product layer when falling penetrometer from one height. The highest rates were pate sample containing 40% of mechanically separated poultry meat and 8% of rice flour, and the smallest, pate sample, containing 30% mechanically separated poultry meat and 10% of rice flour. Conclusion. Defining the method of gravitational penetration extends the possibility of obtaining accurate results in comparison with the use of existing methods and a priori formulas.
У роботі методом скінченних елементів проведено чисельне моделювання процесу ударної взаємодії двошарової пластини (метал -біотканина) cо сталевим пробійником. Рішення нестаціонарної контактної краєвої термовязкопружньопластичної задачі дозволило знайти параметри напружений-деформованого стану в шарах пластини. Аналіз полів деформацій і напру-жень показав, що при неповному проникненні пробійника в пластину область деформації шару біотканини значно переви-щує область локальної деформації металевого шару.Ключові слова: удар, двошарова пластина, біотканина, моделювання, термовязкопружньопластичність, метод скін-ченних елементів.В работе методом конечных элементов проведено численное моделирование процесса ударного взаимодействия двухслой-ной пластины (металл -биоткань) cо cтальным пробойником. Решение нестационарной контактной краевой термовязкоупру-гопластической задачи позволило найти параметры напряженно-деформированного состояния в слоях пластины. Анализ полей деформаций и напряжений показал, что при неполном проникновении пробойника в пластину область деформирова-ния слоя биоткани значительно превышает область локального деформирования металлического слоя.Ключевые слова: удар, двухслойная пластина, биоткань, моделирование, термовязкоупругокопластичность, метод ко-нечных элементов.The numeral simulation of double-layer plate (metal and bio-tissue) deform process under steel punch impact is provided applying the method of finite elements. The solution of non-stationary thermos viscous elastic boundary value problem allowed to find out the parameters of the stress-strain deformed state within the layers of the plate. The analysis of the strain fields and stresses demonstrated that the deformation area of bio-tissue layers considerably exceeds the area of metallic local deformation during the incomplete punch penetration into a plate. The maximum displacement in the bio-tissue layer does not exceed the critical depth of the dent in the metal layer.
У роботі методом кінцевого елементу проведено чисельне моделювання процесу ударної взаємодії тонкої двошарової плас-тини з двостороннім міцним покриття при частковому проникненні сталевого пробійника з плоскою робочою частиною. Для визначення напружено-деформованого стану конструкції було вирішено нестаціонарну контактну крайову термовязкоплас-тичну задачу з урахуванням нелінійної залежності зміни механічних властивостей матеріалу від температури і швидкості деформацій. Аналіз полів деформацій і напружень показав, що при неповному проникненні пробійника відбувається відша-рування нижнього шару покриття і крихке руйнування верхнього шару, тобто перерозподіл поля напружень не призводить до повного руйнування пластини.Ключові слова: удар, пластина, покриття, моделювання, термопружньопластичність, метод скінчених елементів.В работе методом конечного элемента проведено численное моделирование процесса ударного воздействия на тонкую двух-слойную пластину с двухсторонним покрытием стального пробойника с плоской рабочей частью при его частичном проник-новении в пластину. Для определения напряженно-деформированного состояния конструкции была решена нестационарная контактная краевая термо-упругопластическая задача с учетом изменения механических свойств материала и их нелинейной зависимости от температуры и скорости деформаций. Анализ полей деформаций и напряжений показал, что при неполном проникновении пробойника происходит отслаивание нижнего слоя покрытия и хрупкое разрушение верхнего слоя, т.е. пере-распределение поля напряжений не приводит к полному разрушению пластины или ее пробою. При использовании слоистых структур и прочных покрытий материалов пластинчатых элементов защитных конструкций из легких металлов и сплавов происходит повышение стойкости конструкции к разрушению при ударе. Ключевые слова: удар, пластина, покрытие, моделирование, термоупругопластичность, метод конечных элементов.A numerical simulation of the impact process on a thin two-layer plate with a double-sided coating of a steel punch having a flat working part with its partial penetration into the plate was carried out applying the finite element method. To determine the structure's stress-strain state, a non-stationary contact boundary thermo-elastoplastic problem was solved, in such way as to put in variation of the materials' mechanical properties and their nonlinear dependence on temperature and strain rate. Analysis of the deformations and stresses fields showed that when the punch is not fully penetrated, the lower layer of the coating peels off and the brittle fracture of the upper layer occurs, i.e. redistribution of the stress field does not lead to a complete destruction of the plate or its breakdown. With the use of layered structures and durable coatings of plate elements materials in protective structures made of light metals and alloys, the resistance of the structure to an impact failure increases.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.