ВВЕДЕНИЕ 3
1 Теоретические основы математического моделирования и условия подобия конструкционных контактных задач 5
1.1 Основы теории подобия математического моделирования конструкционных задач механики 5
1.2 Вопросы подобия и условия математического моделирования упругих краевых задач 21
1.3 Условия подобия и математического моделирования упругопластических задач 29
1.4 Математическое моделирование вязкоупругих краевых задач 40
2 Расчетное сопровождение процесса проектирования кузова для обеспечения требований по прочности и жесткости 49
2.1 Синтез требований к прочности и жесткости автомобильного кузова 49
2.2 Типовые показатели жесткости 68
3 Методика обеспечения требований к жесткости кузова 79
3.1 Пример получения заданной крутильной жесткости на балочной модели кузова и анализ балочных сочленений 81
3.2. Увеличение энергоемкости переднего лонжерона при фронтальном ударе 89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 99
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 100
Исследование неподвижных сопряжений и пар трения современных машин и технологического оборудования (ТО) прежде всего направлено на их надежное функционирование на заданном при проектировании периоде эксплуатации.
Улучшение качественных и экономических показателей технологического оборудования связано с возросшими технологическими возможностями и высокой степенью автоматизации производственных процессов, обуславливающих интенсификацию рабочих режимов и тем самым предъявляющих повышенные требования к качеству основных сопряжений и деталей, образующих технологическую систему машины. Наиболее существенными факторами, определяющие работоспособность неподвижных сопряжений машины, являются контактные напряжения и форма взаимодействующих поверхностей.
Анализ работ посвященных изучению процессов контактного взаимодействия твердых тел позволяет, исходя из служебного назначения сопряжений ТО, выявить параметры, определяющие контактное взаимодействие стыков: область контактных давлений, закон их распределения и их интенсивность. Существенно, что конструктивные методы позволяют регулировать определяющие параметры контакта на макро уроне путем целенаправленного изменения формы контактирующих поверхностей. Достаточно часто инженер-исследователь встречает существенные трудности при решении конструкционных задач механики. В этих случаях наиболее эффективным приемом исследования процессов контактного взаимодействия неподвижных сопряжений является физическое моделирование на моделях из оптически чувствительных материалов методами фотомеханики, а также на моделях из натурных металлических образцов с использованием голографической интерферометрии и спекл-фотографии и других экспериментальных методов.
Результативность применения перечисленных методов физического моделирования во многом зависит от разработки теории подобия и анализа размерностей, представляющих собой теоретическую основу математического моделирования контактных задач механики.
В результате выполнения данной работы была достигнута цель, а, именно, разработана математическая модель силовой схемы автомобиля, исходя из высокоскоростного фронтального и бокового ударов, жесткости и прочности кузова автомобиля.
Поставленная цель была решена с помощью создания математических моделей с использованием теории подобия и компьютерного моделирования.
В результате выполненной работы получена и опробована на примере новых моделей автомобилей математическая модель. В итоге решения вопросов подобия и условий математического моделирования упругих краевых задач, упругопластических деформаций при сжатии шероховатых поверхностей деталей, а также вязкоупругих деформаций при сопряжении поверхностей деталей технологического оборудования появилась возможность существенно сократить время и затраты при проектировании новых моделей автомобилей.
Разработанная технология позволяет учесть в конструкции автомобиля требования по пассивной безопасности и жесткости кузова на самых ранних этапах проектирования и сократить затраты времени на создание нового автомобиля за счет сокращения циклов работ по доводке его конструкции.
