Проектування великогабаритних зварних силових конструкцій на основі параметричного аналізу та синтезу на прикладі рам вітроенергетичних установок - Автореферат

ВАТ "Головний спеціалізований конструкторсько-технологічний інститут" Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукЗахист відбудеться "27" червня 2006 р. о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради K 26.873.01 у ВАТ "Головний спеціалізований конструкторсько-технологічний інститут" за адресою: 87535, м. Запропонована система являє собою інтеграцію з сучасними універсальними CAD/CAE/CAM-системами спеціальних модулів створення поточних геометричних та скінченно-елементних моделей конструкцій, що проектуються, з метою багатоваріантних розрахунків напружено-деформованого стану для параметричного та структурного аналізу та синтезу їх елементів. Використання запропонованої системи дало змогу виконати дослідження напружено-деформованого стану рами для установки потужністю 1,5 МВТ для фірми "Nordex" від комплексу експлуатаційних навантажень, обґрунтувати її раціональні конструктивні параметри, що забезпечують працездатність, міцність та довговічність, а також розробити раціональні форми зварних зєднань силових елементів рами. Ключові слова: великогабаритна зварна силова конструкція, вітроенергетична установка, рама, система, модуль, аналіз, синтез, параметр, модель, скінченний елемент, метод скінченних елементів, зварне зєднання, проплавлення, кромка. В работе на основе обобщенного параметрического описания сложных механических систем предложены математическая модель, специализированная интегрированная система автоматизированного проектирования, параметрические модели и экспресс-система для определения напряженно-деформированного состояния элементов крупногабаритных сварных пространственных конструкций на примере рам ветроэнергетических установок большой мощности, что в совокупности является решением актуальной и важной задачи разработки методов и средств их автоматизированного проектирования по критериям работоспособности, прочности и долговечности.Вони повинні бути достатніми, щоб забезпечити їх нормальну роботу протягом заданого терміну і в той же час повинні бути мінімальними, щоб не призводити до невиправдано великих розмірів поперечних перерізів елементів і катетів зварних швів, до необгрунтовано трудомістких форм підготовки кромок під зварку і надто жорстких вимог до якості зварних зєднань. В даний час на передових машинобудівних підприємствах процеси проектування, технологічної підготовки і виготовлення продукції інтегруються в єдиному середовищі автоматизованого проектування, дослідження, виготовлення CAD/CAE/CAM. Крім того, дослідження проводилися в рамках науково-технічної співпраці з Національним технічним університетом "Харківський політехнічний інститут" (НТУ "ХПІ") згідно з планом фундаментальних науково-дослідних робіт Міністерства освіти і науки України М 1202 "Шторм" № д.р.0105U000004т (2005-2006рр.), а також згідно з господарським договором № 88К/923 між НТУ "ХПІ" і ВАТ "ГСКТІ" (2005-2006рр.), де здобувач був виконавцем окремих розділів. Метою досліджень є розробка спеціалізованої інтегрованої системи автоматизованого проектування великогабаритних просторових конструкцій (ВПК) на основі аналізу напружено-деформованого стану (НДС), яка дає можливість обґрунтувати раціональні основні параметри та забезпечити працездатність і довговічність конструкцій, що проектуються. модуль геометричний великогабаритний Для досягнення цієї мети вирішені такі завдання: · розробка математичної моделі великогабаритних просторових зварних конструкцій, яка дозволяє на основі узагальненого параметричного опису геометрії, навантажень, граничних умов забезпечувати проведення багатоваріантного аналізу НДС і параметричного синтезу їх елементів;Це визначає актуальність і важливість науково-технічного завдання розробки інтегрованих спеціалізованих систем автоматизованого проектування і дослідження напружено-деформованого стану великогабаритних просторових конструкцій в умовах реального виробництва з використанням високих можливостей сучасних компютерних методів і систем. (UM, PM, FM, t), (3) де - деякий оператор, структура і параметри якого залежать від типу досліджуваного явища, складу системи, граничних умов, навантаження і умов зєднання; - масив змінних стану, щодо яких сформульовано завдання; РМ-масив параметрів (характеристики фізико-механічних властивостей, геометричні розміри, маси, жорсткості), які складають узагальнений параметричний простір РМ; FM - масив, який характеризує діючі на систему зовнішні навантаження; t - час або інший параметр, якщо досліджується процес.

Основний зміст