Тема: Разработка автоматизированной системы диагностики напряженно-деформированного состояния элементов автомобильного кузова

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.
Целью работы является разработка автоматизированной системы диагностики напряженно-деформированного состояния элементов автомобильного кузова с помощью математического моделирования силовой схемы автомобиля, исходя из высокоскоростного фронтального и бокового ударов, жесткости и прочности кузова автомобиля с учетом напряженно- деформированного состояния его кузова.
Для достижения поставленной цели были сформированы следующие задачи работы, которые решались с помощью создания математических моделей с использованием теории подобия и компьютерного моделирования:
1) провести математическое моделирование упругих краевых
конструкционных задач механики;
2) провести математическое моделирование упругопластических краевых конструкционных задач механики;
3) провести математическое моделирование вязкоупругих краевых конструкционных задач механики;
4) компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния автомобильного кузова при виртуальных испытаниях на прочность и жесткость.
Объект исследования напряженно-деформированное состояние автомобильного кузова.
В работе применяются эмпирические (сравнение, описание), теоретические (формализация), и практические (компьютерное моделирование) методы исследования.
Научная новизна исследования заключается в разработке теоретических и практических положений, совокупность которых дает системное решение задачи виртуального моделирования испытаний автомобильного кузова на жесткость и прочность.

Купить

В результате выполнения данной работы была достигнута цель, а, именно, разработана автоматизированная система диагностики напряженно- деформированного состояния элементов автомобильного кузова, исходя из высокоскоростного фронтального и бокового ударов, жесткости и прочности кузова автомобиля.
Поставленная цель была достигнута при помощи задач, которые решались с помощью создания математических моделей с использованием теории подобия и компьютерного моделирования:
1) проведено математическое моделирование упругих краевых конструкционных задач механики;
2) проведено математическое моделирование упругопластических краевых конструкционных задач механики;
3) проведено математическое моделирование вязкоупругих краевых конструкционных задач механики;
4) компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния автомобильного кузова при виртуальных испытаниях на прочность и жесткость.
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 автоматизированная система позволяет учесть в конструкции автомобиля требования по пассивной безопасности и жесткости кузова на самых ранних этапах проектирования и сократить затраты времени на создание новой модели автомобиля за счет сокращения циклов работ по доводке его конструкции.
Купить