Введение 4
1 Методика расчетного сопровождения проектирования силовой схемы кузова 6
1.1 Проектирование силовой схемы автомобиля с учетом требований по низкоскоростным ударам 6
1.2 Описание известных тестов испытаний конструкции автомобильного кузова 7
2 Средства контроля деформации элементов автомобильного кузова 31
2.1 Описание средств контроля деформации элементов конструкции 31
2.2 Конструкционные и технологические характеристики средств контроля деформаций 32
2.3 Определение аналогичных устройств других производителей 37
2.4 Недостатки и достоинства выбранного средства контроля 48
3 Разработка математической модели деформируемого барьера 54
Заключение 67
Список используемых источников 68
В ходе выполнения диссертационной работы «были проведены теоретические исследования, направленные на исследование основных проблем, возникающих на ранних стадиях проектирования современного автомобиля в последние 2-3 года. Это, в первую очередь, требования, связанные с новыми европейскими законодательными нормами по безопасности и потребительские требования, такие, как тесты страховых компаний и жесткостные характеристики кузова автомобиля. Разработаны методики проектирования силовой схемы автомобиля исходя из требований страховых компаний, высокоскоростного бокового удара, жесткости и прочности автомобиля. Получившаяся в результате разработки методик технология в черновом варианте была опробована на примере КЭ моделей новых и перспективных автомобилей ВАЗ» [11].
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 ходе «выполнения работы реализованы и опробованы на реальных автомобилях ВАЗ:
• технология расчетного сопровождения проектирования силовой схемы кузова исходя из требований по жесткости и ударной прочности (тест Даннера, высокоскоростной удар);
• технология расчетного сопровождения проектирования интерьера автомобиля;
• комплекс типовых математических моделей для расчета на удар на предпроектной стадии;
• комплекс типовых КЭ моделей для оценки соответствия конструкции требованиям технического задания на автомобиль» [32].
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.
«Результаты работы позволят спланировать ресурсы и последовательность проведения НИР и ОКР, обеспечивающие возможность продажи российских автомобилей на Европейских рынках и их конкурентоспособность» [36].
«Результаты работы будут использованы для создания и внедрения в технических вузах новых специализированных курсов, позволяющих организовать подготовку специалистов в области расчетного сопровождения проектирования автомобилей и безопасности. В этих же курсах может быть использовано разработанное программное обеспечение и результаты моделирования, выполненные в рамках выполнения этой программы» [18].
Предложено автоматизированное моделирование испытаний конструкции на прочность, что позволило значительно сократить временные затраты на проектирование новых конструкций.
Результаты работы позволяют спланировать ресурсы и последовательность проведения НИР и ОКР, обеспечивающие возможность продажи российских автомобилей на Европейских рынках и их конкурентоспособность.
Результаты работы могут быть использованы для создания и внедрения в технических вузах новых специализированных курсов, позволяющих организовать подготовку специалистов в области расчетного сопровождения проектирования автомобилей и безопасности. В этих же курсах может быть использовано разработанное программное обеспечение и результаты моделирования.
В ходе «выполнения работы реализованы и опробованы на реальных автомобилях ВАЗ:
• технология расчетного сопровождения проектирования силовой схемы кузова исходя из требований по жесткости и ударной прочности (высокоскоростной боковой удар);
• технология расчетного сопровождения проектирования интерьера автомобиля;
• комплекс типовых математических моделей для расчета на удар на предпроектной стадии;
• комплекс типовых КЭ моделей для оценки соответствия конструкции требованиям технического задания на автомобиль» [32].
Все поставленные в работе задачи были решены в полном объеме и реализованы в виде соответствующих рекомендаций.