Використання сучасних експериментальних методів, комп"ютерно-інтегрованого інструментарію і методик ресурсного проектування для створення литих деталей двигунів внутрішнього згоряння. Розробка комплексу заходів щодо модернізації конструкцій цих деталей.
Аннотация к работе
Аналіз сучасного стану двигунобудування дозволяє стверджувати про наявність науково-технічної проблеми щодо узгодженості етапів проектування та технологічної підготовки виробництва литих деталей ДВЗ. Відсутність в повної мірі розробленої методології конструкторсько-технологічного проектування литих деталей ДВЗ не дозволяє прогнозувати рівень їх технічної досконалості на етапі проектування, вимагає значних коштів на доводку конструкції цих деталей і технологію виробництва і, як наслідок, впливає на якість ДВЗ. У звязку з цим, актуальною є тема дисертації, що спрямована на розробку наукових основ конструкторсько-технологічного проектування литих деталей ДВЗ з використанням компютерно-інтегрованих систем і технологій, яка дозволяє вирішити значущу науково-технічну проблему забезпечення підвищення технічного рівня і ресурсу двигунів внутрішнього згоряння. Метою і завданням дослідження є розробка наукових основ конструкторсько-технологічного проектування литих деталей ДВЗ на базі використання сучасних експериментальних методів, компютерно-інтегрованого інструментарію і методик ресурсного проектування, що забезпечить задані експлуатаційні характеристики, ресурс; зниження собівартості, час проектування, підвищення конкурентоспроможності і надійності двигунів. Виконати експериментальні дослідження для визначення і уточнення експлуатаційних і технологічних параметрів литих деталей ДВЗ, на підставі яких отримати початкові і граничні умови для конструкторсько-технологічного проектування ДВЗ.Серед основних завдань, що вирішуються науковцями в цьому напрямі, можна виділити: розробку алгоритму визначення граничних умов для деталей ДВЗ; визначення температурних полів в деталях двигунів; розробку методик розрахунку напружено-деформованого стану (НДС) деталей ДВЗ з урахуванням контактної взаємодії при сполученні деталей; розробку методик побудови конструкцій деталей ДВЗ. Систематизуючи фактичні результати в проектуванні деталей ДВЗ зроблено висновок про те, що реалізований багатьма науковцями алгоритм проектування деталей ДВЗ не дає можливості відповісти на наступні важливі питання: 1. методика розрахунку температурних полів в термопружній постановці і у взаємозвязку з формуванням залишкової напруги в деталях на «технологічних» етапах їх розробки і виготовлення; На підставі статистичної обробки даних про функціональні і параметричні відмови литих деталей ДВЗ і зіставлення їх з проектними рішеннями на рівні технології їх виготовлення можуть бути побудовані графіки для виявлення фактичних відхилень показників якості литих деталей, які забезпечують необхідні показники надійності деталей, що допускаються. В розділі зроблено висновок, що для реалізації методології конструкторсько-технологічного проектування необхідно включення у якості начальних та граничних умов до бази даних компютерно-інтегрованого автоматизованого проектування литих деталей ДВЗ показників функціональної і параметричної їх надійності, які притаманні і для конструкторського, і технологічного проектування литих деталей ДВЗ. Запропоноване поетапне рішення проблеми, включає: аналіз статичного і динамічного навантаження литої корпусної деталі ДВЗ і моделювання її несучої здатності; аналіз власних коливань деталі; моделювання кристалізації виливка; моделювання фізико-механічних властивостей литої деталі ДВЗ; розмірно-геометричний аналіз відливань і стабілізація геометричних параметрів.