Введение 4
1 Постановка вопроса. Цель и задачи работы 6
1.1 Критерии качества кузова и его элементов 6
1.2 Известные методы диагностики конструкции кузова 9
1.3 Известные методы диагностики, контроля и оценки клеевого
соединения 17
2 Аналитическое исследование прочности корпуса кузова с учетом
вклеивания стекла типа триплекс 25
2.1 Механическая модель корпуса кузова 25
2.2 Математическое описание внутренних напряжений в
автомобильном стекле 28
2.2.1 Математические модели деформирования оболочных
элементов конструкций, взаимодействующих с упругими основаниями 31
2.2.2 Обобщенный вариационный принцип Лагранжа в механике
составных тел 32
2.2.3 Перемещения и деформации оболочки и основания 36
2.2.4 Уравнения равновесия и граничные условия. Обобщенное
вариационное уравнение 40
2.2.5 Приближенная постановка задач взаимодействия
многослойных оболочек с основаниями, расположенными вдоль контура 50
2.3 Математическое моделирование напряженно-деформированного
состояния стекла типа триплекс 58
2.3.1 Типовая технологическая схема производства автомобильного
стекла типа триплекс 58
2.3.2 Расчет и определение размеров стекла 60
2.3.3 Математическое моделирование процесса соединения листов стекла типа триплекс
3 Математическая модель и расчет кузова укомплектованного стеклами на жесткость
3.1 Математическое моделирование кузова и испытательного стенда 68
3.2 Исследование зависимости жесткости кузова от различных
параметров 71
Заключение 74
Список используемых источников 75
Бурное развитие производства и эксплуатации автомобилей во всех странах и непрерывно возрастающая интенсивность и плотность автомобильного движения в городах и на дорогах, к сожалению, сопровождаются большим числом аварий, так что обеспечение безопасности автомобильного движения становится важнейшей проблемой.
В «автомобилестроении безопасное стекло уже долгие годы является неизбежным элементом обеспечения защиты водителя и пассажиров» [23].
Безопасность конструкции гарантируется в том случае, если при данных критериях плотности конструкции и эффективности использования материала действующие наружные силы не вызывают остаточных деформаций и повреждений после заданного пробега в километрах, когда отношение предельных сил к действующим силам больше единицы.
Такое определение запаса прочности несколько отличается от классического, так как вводится понятие предельных сил, а не разрушающих.
По продолжительности проведения испытания разделяют на нормальные и ускоренные. Нормальные испытания - это испытания автомобиля, методы и условия проведения которых обеспечивают получение необходимого объема информации в такой же срок, как и в предусмотренных условиях и режимах эксплуатации. При ускоренных испытаниях необходимую информацию получают в более короткий срок.
Ускоренные испытания по степени интенсификации разделяют на форсированные и сокращенные соответственно или повреждения. Форсированные испытания проводят при увеличенных нагрузках (температурах, давлениях, скоростях и так далее). При сокращенных испытаниях результаты обрабатывают с использованием методов экстраполяции и тому подобное.
По оцениваемым эксплуатационно-техническим свойствам различают испытания на тягово-скоростные качества, топливную экономичность, тормозные качества, управляемость и устойчивость, плавность хода, проходимость, шум и вибрацию, эргономические качества и обитаемость, надежность, пассивную безопасность и другое.
Доводочные испытания проводят в процессе разработки опытных образцов для оценки влияния вносимых в них изменений с целью достижения требуемых показателей качества» [15].
Предварительные испытания - контрольные испытания опытных образцов автомобилей, проводимые для определения возможности их предъявления на приемочные испытания.
Приемочные испытания - контрольные испытания опытных образцов автомобилей, проводимые соответственно для решения вопроса о целесообразности постановки на производство модели или передачи ее в эксплуатацию.
В данной работе рассматривается как основной объект - триплекс - трехслойное стекло и его взаимодействие с кузовом автомобиля. Под трехслойным силикатным стеклом мы будем понимать «изделие, состоящее из двух наружных листов силикатного (неполированного или полированного) стекла, прочно скрепленных между собой по всей своей площади про - межуточным третьим внутренним слоем, состоящим из прозрачной» [32] бесцветной листовой прокладки эластичного органического материала. В качестве прокладки применяют бутафоль (поливинил-бутираль, пластифицированный дибутилсебацинатом).
Стекло входит в состав любого автомобиля. Проблема присоединения стекла к кузову подробно изучается в авиационной промышленности, автомобилестроение отстает в этом вопросе.
Взаимное влияние отдельных узлов на общую жесткость кузова автомобиля не до конца изучены. Рассчитать на прочность систему - кузов автомобиля, укомплектованный стеклами, возможно путем аналитического расчета, избегая дорогостоящих натурных испытаний.
В результате проведенных исследований:
- Получена зависимость между физико-механическими параметрами
материалов и точностью расчета всего кузова автомобиля в целом.
- Получена зависимость между НДС стекла и вариантами его закрепления на кузове.
- Выявлена причина возникновения избыточных остаточных напряжений в стекле.
- Разработана методика расчета кузова на статическую жесткость при
кручении и модального анализа кузова в свободном состоянии,
- Проведена валидация данных, полученных опытным и экспериментальным путем.
- Проведена корреляция данных, полученных экспериментальным путем.
- Проведены также параллельно с испытаниями кузова
тензометрирование стекла, как одной из исследуемых областей. В результате тензометрирования, получены результаты напряжения стекла при закручивании кузова на стенде при различных нагружениях. Проведен пересчет данных с необходимым коэффициентом и получены новые данные.
- Проведена валидация полученных результатов по всем контрольным точкам замера кузова.
- Проведена валидация полученных данных по месту расположения тензодатчиков на стекле. Выявлена разница в значениях, что говорит о неполной соответствии математической модели кузова и стекла настоящему объекту.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
