Нечутливий до асиметрії метод проектування рівнонапружених деталей машин - Автореферат

На цьому шляху проектувальника чекає основна суперечність: при несиметричному навантаженні (а саме таке навантаження найчастіше зустрічається в машинобудуванні) оптимальною є несиметрична конструкція деталі, проектування якої, як правило, надто трудомістке. Дисертація виконувалася відповідно до завдань науково-дослідних робіт Одеського державного політехнічного університету № 353-19 “Проектування автомобільних причіпів і напівпричіпів” (№ держреєстрації 0198U001805), № 362-24 “Розробка теорії і методів схемотехнічного моделювання для систем проектування і управління”, а також № 917-19 “Розробка методики розрахунку і оцінка напружено-деформованого стану балки осі напівпричіпа ОДАЗ-93571”. Матеріали роботи доповідалися і обговорювалися на Міжнародних конференціях “Наука і мобільні машини” (Югославія, Бєлград, 1995, 1997), 3-ому Міжнародному симпозіумі українських інженерів-механіків (Львів, 1997), науково-практичній конференції “Системотехніка на автомобільному транспорті” (Харків, 1998), 38-ому Міжнародному семінарі МОК"38 “Оптимізація в матеріалознавстві” (Одеса, 1999), Міжнародному симпозіумі “Методи дискретних особливостей в задачах математичної фізики” (Коктебель, 1999), V і VI семінарах “Моделювання в прикладних наукових дослідженнях” (Одеса, 1998, 1999), а також на розширеному засіданні наукового семінару кафедри “Автомобільний транспорт” Одеського державного політехнічного університету (Одеса, 1999) та на розширеному засіданні кафедри “Деталі машин” Державного університету “Львівська політехніка” (Львів, 1999). Коли виконане розбивання деякої конструкції на скінченні елементи і визначена схема та параметри зовнішнього навантаження, то НДС кожного елемента визначаїться параметрами жорсткості матеріалу, з якого він виготовлений, його формою та розмірами, а також зовнішнім (зосередженим або розподіленим) навантаженням. Різні (віртуальні) навантаження по черзі прикладаються до всієї деталі одночасно, але при цьому кожне навантаження забезпечуї задане значення sекв тільки для “свого” елемента; в інших елементах в момент прикладання “стороннього” навантаження напруження будуть відрізняться від sекв, що в даному методі не враховується.Як показує огляд низки джерел інформації, деталі мобільних машин, зокрема мости транспортних засобів, працюють в умовах складного і малопередбачуваного навантаження, що призводить до завищення запасу міцності і металомісткості цих відповідальних вузлів при проектуванні. Ситуацію погіршує також те, що застосування сучасних систем автоматизованого проектування утруднене через істотну асиметрію деталей мостів, яка виникає при спробі оптимізувати їх конструкцію з метою забезпечення однакового внутрішнього напруження по всьому обєму. За допомогою ППП ПАРСЕК створена скінченноелементна модель деталей моста автомобільного напівпричіпа ОДАЗ-93571, що складається із скінченних елементів типу криволінійних гексаедрів-двадцятивузловиків, а також елементів, що моделюють пружний звязок балки моста з податливими елементами підвіски. Така заміна дає змогу використати “симетричну” скінченноелементну модель на всіх етапах проектування, крім останнього, на якому за розробленим алгоритмом здійснюється відтворення реального обєкта перерахунком асиметрії жорсткості або зовнішнього навантаження в асиметрію конфігурації. Показано, що у разі кругового перетину труби епюра напружень в перетині має еліптичну форму з більшою віссю, яка співпадає з напрямом дії навантажуючої сили, а у разі еліптичного перетину зявляється можливість створення конструкції рівного напруження (поперечна оптимізація).