Научный руководитель: Зубрицкас Игорь Ионасович, доцент, НовГУ
В течении уже нескольких лет на кафедре автомобильного транспорта Новгородского Государственного университета студентами направления 23.03.03. «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» проводятся исследования прочностных характеристик распределительных валов автомобильных двигателей. Исследования проводятся с помощью программы «T-FLEX Анализ». Данная программа обладает простым и понятным интерфейсом, что позволяет без труда проводить эксперименты с различного рода объектами. Интерфейс программы представлен на рисунке 1.
Рис. 1. Интерфейс программы «T-FLEX Анализ».
С помощью данного программного продукта можно проводить [1]:
-
Анализ напряжённо-деформированного состояния позволяет производить расчёт напряжённо-деформированного состояния конструкций под действием приложенных к системе постоянных во времени нагрузок. Учитываются напряжения, возникающие по причине температурного расширения/сжатия материала. По результатам расчета оценивается прочность конструкции, определяются наиболее уязвимые места конструкции;
-
Анализ устойчивости позволяет оценить запас прочности и формы потери устойчивости по критической нагрузке. Критическая нагрузка, при которой конструкция может потерять устойчивость, и форма потери устойчивости позволяют оптимизировать конструкцию путём изменения геометрических параметров, либо создания дополнительных рёбер жёсткости;
-
Анализ усталостной прочности позволяет оценить прочность материала при действии переменных нагрузок. По результатам анализа делается заключение об усталостной прочности конструкции при заданном цикле нагружения;
-
Анализ собственных частот позволяет осуществлять расчёт собственных (резонансных) частот конструкции и соответствующих форм колебаний. Результаты используются для повышения надёжности и работоспособности изделия в условиях, исключающих возникновение резонансов;
-
Анализ вынужденных колебаний позволяет получить зависимости отклика системы от частоты вынуждающих воздействий – силовых и/или кинематических – изменяющихся по гармоническому закону с учетом (или без) демпфирования системы. По результатам расчёта для диапазона частот могут быть получены зависимости амплитуд и виброускорений от частоты вынуждающих воздействий, что важно при оценке виброустойчивости системы в заданном диапазоне частот;
-
Анализ динамических процессов позволяет рассчитать напряженно-деформированное состояние механической системы под действием изменяющихся во времени силовых и кинематических нагрузок. Модуль позволяет оценивать ударные и сейсмические воздействия на конструкции, а также ситуации падения объектов. Модуль включает два типа динамических задач: расчёт линейной динамической задачи (суперпозиция мод) и расчёт динамических нестационарных процессов (переходные процессы).
В ходе исследований необходимо сначала создать 3D модель исследуемого объекта для этого используются 2D чертежи, которые можно найти в специальной литературе. После создания 3D модели можно провести линейные и нелинейные расчеты динамического анализа и тепловых задач. На рисунке 2 изображен чертеж вала (2D), с помощью которого мы будем строить наш 3D вал.
Рис. 2. Чертеж вала 2D.
Внимательно смотрим на размеры и переносим их в T-FLEX.
Рисунок 3 подробно иллюстрирует результат нашей деятельности. Точная копия вала готова для проведения расчетов в программе. Осталось нанести сетку и задать нагрузки на вал.
Рис. 3. 3D модель вала, созданная по 2D чертежу.
Итак, когда сетка нанесена (см. Рисунок 4) мы можем проводить наши расчеты. С помощью учебной литературы мы находим необходимые данные и проводим анализ.
Рис. 4. 3D модель вала с нанесенной сеткой.
Библиографический список
- Официальный сайт T-FLEX [Электронный ресурс]. URL: http://www.tflex.ru/products/raschet/analiz/
Количество просмотров публикации: Please wait