Зауваження до «докторської» М.П.Кузьмінця
- 17.02.16, 09:22
1. Привласнив десятилітню працю КОЛЕКТИВА АВТОРІВ, які запропонували і впровадили ТЕХНОЛОГІЧНУ СХЕМУ і КОМПЛЕКС МАШИН. Подробиці тут http://blog.i.ua/user/2467720/1808776/
2. В назві роботи є слова «діючі трубопроводи», вони (слова) є ключовими для подальшого розуміння всієї роботи. Якщо трубопровід є експлуатованим і знаходиться під внутрішнім тиском 5 – 8 МПа – рідини або газу, то додаткове навантаження від важких гусеничних машин, що передається на трубу через грунт, не погіршує, а покращує напружений стан труби, отже мета наукового дослідження, покладена в основу дисертації, є хибною. Була б інша річ, якби йшлося про порожні або напівпорожні безнапірні труби, але тут сказано ясно про наявність чималого внутрішнього тиску.
Цитата із дисертації (ст. 139): «Порівнявши допустимі значення напруженого стану трубопроводу з отриманими значеннями зміни НДС трубопроводу на 66,5 МПа, у результаті розробки ґрунту гусеничним бульдозером над трубопроводом, можемо зробити висновок про те, що напружений стан складає 44% від допустимого. Ці дані отримані для «пустого» трубопроводу, по якому не транспортується продукт. У разі подачі продукту напруження в трубопроводі значно зростуть.»
А треба – значно зменшаться.
3. Розділ 2 дисертації присвячено напруженням, що виникають поблизу трубопроводу від важких машин. Тут використано попередні теоретичні розробки В.В.Соколовського, Г.К.Клейна, а також Г.А.Генієва і В.Й. Сівка. Хоча М.П.Кузьмінець зробив належні посилання на цих авторів, формули наведено в невиправдано великому багатосторінковому обсязі. Таке цитування можливе в оглядовій частині роботи, проте не може мати місця при викладенні власних результатів.
Окремо підкреслюю, що в подальшому ці формули ніде не використовуються і навіть не згадуються, отже ця частина роботи має декоративний характер.
Згадані вище і декотрі подальші формули містять величезну кількість помилок. Помилки за своїм характером є дуже виразні, їх не можна виправдати технічними або друкарськими помилками. Наприклад в формулах (3.3) в частинних похідних координати та переміщення і деформації стоять як нижні індекси , і це не технічна помилка. Навіть на малюнках 2.19 та 2.23 це видно. Повторювані багато разів в тексті, вони свідчать про те, що здобувач не розуміє змісту цих формул, тобто вони не є результатом наукової роботи самого М.П.Кузьмінця.
В подальших частинах дисертації деякі з цих помилкових формул знову виникають, але вже без помилок, тому можна зробити припущення про те, що помилкові і безпомилкові формули написано різними авторами.
В розділі 2.4 спочатку зазначається, що швидкість прикладання навантаження є ключовою, але далі в розділі 2.5 будується "Математична модель взаємодії робочого та ходового обладнання з середовищем та близько розташованим трубопроводом", в якій жодним чином не фігурує «швидкість прикладання навантаження».
Цитата із дисертації (ст. 82-83): «Аналіз виконаних досліджень дозволяє зробити
наступні висновки:
– зміна напруження ґрунту від деформацій має характер
петлі гістерезису;
– петля суттєво змінюється від швидкості прикладання
навантаження;
– чітко проявляються ділянки з пружними, пластичними і в’язкими властивостями та мають місце процеси зміцнення і розвантаження, навіть при швидкостях взаємодії з середовищем до 1 м/с».
В моделі використовуються відомі літературні і експериментальні дані.
Цитата із дисертації (стр. 110): «Результати розрахунків полів напружень зведено в табл. 2.3 у параметричній формі (в залежності від прикладених навантажень р та властивостей ґрунтового середовища k встановлених експериментально для найбільш поширених ґрунтів типу суглинок щільністю 1,75 г/см3 та вологістю 12%)».
Отримані результати стосуються лише грунтів з обумовленою вологістю і, головне, без врахування "швидкості прикладання навантаження".
4. Розділ 3 присвячено напруженому стану власне самої труби. Спочатку наведено теоретичні основи таких розрахунків, ці формули також залишаються декоративними, позаяк далі М.П.Кузьмінець їх несподівано відкидає і вирішує для розрахунків застосувати скінченноелементну програму ANSYS.
На декількох сторінках наведено елементарні відомості про цей пакет включно з описом і малюнком тетраедра – опис, який був би доречним в магістерській роботі, але не в докторській дисертації.
Відомо, що краще використовувати кінцевий елемент у вигляді паралелепіпеда, як більш точний, а тетраедр слід використовувати для опису криволінійних об’єктів. В дисертації, при розрахунках, використовується лише класичний тетраедр замість більш сучасних варіантів паралелепіпедів і тетраедрів, за допомогою яких можна отримати більш точні результати, особливо для напружень, при тій самій густині сітки КЕ. Саме від густини сітки залежить точність отриманих результатів і класичний підхід полягає в згущенні сітки в два рази для порівняння результатів. Якщо результати не відрізняються в межах необхідної точності, вважається, що рішення отримано. Про те, чи досліджувалася збіжність результатів, в дисертації ані слова. Отже, отримані результати теж сумнівні.
Розрахунки за допомогою ANSYSа – складні і трудомісткі, їх складно виконати для декількох десятків прикладів, адже зміна якогось одного параметра з багатьох фактично вимагає побудови нової тривимірної моделі. Тому М.П.Кузьмінець вирішує застосувати регресійний аналіз і побудувати поліноми, в яких вихідні величини були би формульно пов’язані з очікуваними результатами – тобто йдеться про поліноміальні розрахункові моделі.
Певні степеневі поліноми мали би зв’язати напруження в ґрунті з вихідними даними. Тут такими є глибина закладання труби, її діаметр, модуль пружності ґрунту та тиск від машини – разом чотири величини. Пізніше такі поліноми непомітно поширено на напруження в трубі, проте набір вихідних даних не змінено – ті самі чотири величини. Важко повірити, що на напруження в трубі ніяк не впливають товщина стінки, тиск в трубі, модуль пружності матеріалу.
Цитата із дисертації (ст. 207): «Отримано рівняння регресії для визначення зміни напружено-деформованого магістрального трубопроводу з урахуванням: відстані від опорної поверхні гусениць бульдозера до поверхні труби, hтр, мм; діаметра трубопроводу, Dтр, мм; тиску гусениць бульдозера на опорну поверхню, Ргр, МПа; модуля пружності ґрунту в який закладено трубу, Егр, МПа та виконано перевірку одержаної математичної моделі визначення напруженого стану трубопроводу, на однорідність дисперсій, значущості коефіцієнтів регресії та підтверджено адекватність отриманого рівняння».
Ще одна цитата, ст. 207 дисертації, свідчить про «обізнаність» М.П.Кузьмінця з основами опору матеріалів «Поперечні деформації (напруження) враховуються коефіцієнтом Пуассона. Тому в загальному випадку пружні властивості ґрунтів описуються значеннями параметрів: .»
Також замість балки, жорстко затиснутої на кінцях, слід було розглядати більш складну контактну задачу. І не балку, а оболонку. Ось де знадобився би ANSYS.
5. В розділі експериментальних досліджень подано пишний багатосторінковий опис техніки тензометричних вимірювань. Цей метод застосовується більше 70 років, і його опис був би доречний хіба що в магістерській роботі. Так само недоречно наведено елементарні відомості з теорії подібності в моделюванні.
Найголовніше тут те, що робота не містить якихось нових теорій або методів розрахунку, відтак немає предмету, який потребував би експериментальної перевірки. Отже, експериментальний розділ роботи взагалі непотрібний.
6. В роботі є чимало інших помилкових тверджень, зокрема про те, що внаслідок корозії в металі труби зменшується допустиме напруження. Зрозуміло, що корозія зменшує товщину стінки труби, проте неушкоджений метал свої механічні властивості не змінює – ані допустимі напруження, ані модуль пружності.
Цитата із дисертації (ст. 278): «Аналіз результатів досліджень дозволяє зробити висновок про те, що вплив роботи технологічних машин на зміну НДС трубопроводу суттєвий. Максимальне значення еквівалентних напружень складає 65,3 МПа (рис. 5.12), в той час коли гранично допустиме значення 151,2 МПа (див. п. 3.1 – приклад розрахунку ділянки трубопроводу «Кременчук-Херсон»). Це свідчить про те, що 43% від границі міцності трубопроводу, що ремонтується, припадає на вплив роботи машин під час капітального ремонту трубопроводу».
Насправді ж допустиме напруження в металі стінки труби в 2 – 4 рази вище від згаданої величини 151 МПа, але найголовніше тут – напруження від внутрішнього тиску і від ваги трактора додаються алгебраїчно, тобто складники мають різні знаки. "Доктор" знаки ігнорує і робить неправильні висновки стосовно НДС ДІЮЧОГО трубопроводу!!! І, нарешті, допустиме напруження не може бути результатом розрахунку – це властивість матеріалу, з якого виготовлено трубу.
Згідно із формулою Барлоу P=(2St)/D, де P - тиск, S - напруження, t - товщина стінки. S=(PD)/(2t)=4х1420/40=142 МПа. Тобто напруження від внутрішнього тиску значно більше максимального від ваги трактора 65,3 МПа (майже п'яти кратний запас міцності). При цьому допустиме напруження складає 313 МПа.
7. Термінологічні помилки:
Часткові похідні (ст.100) – треба частинні;
диференційні рівняння (ст.176, 192) – треба диференціальні;
Розгягуючі, стискаючі напруження (ст. 36, 49, 53, 79, 83, 84, 204) – треба розтягувальні, стискальні;
ріжуча (ст. 41, 50, 51, 69, 70, 71, 150) – треба різальна;
складає – в переважній більшості треба становить
труба прагне придбати таку форму – треба набути такої форми;
не врахування – треба неврахування;
Таким чином, не складно дійти висновку – треба нескладно;
Статично не визначені системи – треба статично невизначувані;
Знаходимо шляхом при рівняння – треба прирівнювання;
ступінь вільності (ст. 142 – 144, 231) – треба ступінь свободи;
оточуючі – треба оточувальні;
сипуче середовище – треба сипке;
балочний – треба балковий;
вздовж вісі – треба осі;
защеплення (ст. 133) – треба затиснення;
сумісна дія (ст. 158, 170, 229, 250, 253) – треба спільна дія;
згинаючий момент – треба згинальний.
пустого – треба порожнього та ін.
Роботу ілюстровано невиразними кольоровими плямами – копіями екранів програми ANSYS, з них навіть спеціаліст не зможе отримати якусь корисну інформацію. Особливо жахливими є тривимірні графіки – поверхні, що їх отримано засобами графіки Ексель – суцільні шаради.
І це писав "доктор"!!!
Отже, згідно з п.41 "ПОРЯДКОМ присудження наукових ступенів" КМУ №567 від 24 липня 2013 року "МОН може позбавити осіб, яким присуджено наукові ступені, цих ступенів на підставі рішень спеціалізованих вчених рад, де проводився захист дисертацій.", але рада не визнала свою помилку і нажаль ще раз її припустилася, незважаючи на кричущі порушення. Така рада має бути розпущена!
