АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ 6
1.1 Моделирование грунта 9
1.1.1Деформирование грунта штампом 10
1.1.2 Модели, используемые в механике грунтов и их реализация
в LS-Dyna. 13
1.2 Определение параметров модели грунта MAT_FHWA_SOIL 18
1.3 Моделирование гусеничного трака. 2.2.
2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГУСЕНИЦЫ
ПРОМЫШЛЕННОГО ТРАКТОРА С ГРУНТОМ. 25
2.1 Создание расчетной схемы 2.5.
2.2 Описание взаимодействия моделируемых частей 27
3 Результаты моделирования 29
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 33
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 34
При создании новых моделей гусеничных машин большое внимание уделяется соблюдению санитарных норм, в частности, норм по вибрациям на рабочем месте оператора. В работающей машине существует целый ряд источников вибрационного воздействия: работающий двигатель, переменное усилие со стороны рабочих органов, а также вибрации, вызванные движением опорных катков машины по звенчатой гусенице. Предельные нормы вибраций на разных частотах регламентируются в санитарных нормах (ГОСТ 12.1.012-2004, ГОСТ 31193-2004 и др.). Анализ этих норм показывает то наибольшую опасность для здоровья человека представляют вибрации в диапазоне 2-14 Гц, так как на этих частотах возможны резонансные явления в теле человека. Основным источником низкочастотных колебаний являются динамические процессы, возникающие в опорной ветви трактора, при взаимодействии опорных катков со звенчатой гусеницей.
В связи с этим актуальной является задача математического моделирования низкочастотных колебаний гусеничного трактора. Входным кинематическим воздействием при этом являются вертикальные перемещения опорных катков, вызванные их движением по звенчатой гусенице, лежащих на податливом грунте. Наиболее точные результаты моделирования системы
(опорный каток - гусеница - грунт) могут быть использованы при расчетах с помощью конечных элементов, позволяющего адекватно описать нелинейные упруго-пластические характеристики грунта, а так же процесс его взаимодействия с опорной поверхностью трака, имеющие достаточно сложную форму.
В ходе достижения поставленной цели выпускной квалификационной работы на тему «Моделирование взаимодействия гусеницы промышленного трактора с грунтом» было выполнено следующее:
1) с помощью программного пакета ANSYS LS-Dyna был воспроизведен эксперимент по погружению штампа в грунтовой массив с целью получения механических характеристик в плоской постановке; результаты эксперимента сопоставлены с результатами ранее полученных характеристик в аналогичном эксперименте в пространственной постановке, которые, в свою очередь, были сопоставлены с результатами реального эксперимента;
2) разработана плоская конечно-элементная модель цепочки траков промышленного трактора Т-170;
3) произведено и описано пошаговое моделирование взаимодействия гусеницы промышленного трактора с грунтом, описываемым материалом MAT_FHWA_SOIL;
Продолжение работы предполагается вести в следующем направлении:
1) отработка методики расчета взаимодействия опорного катка с цепочкой траков, лежащих на грунте (выбрать время нагружения, уточнить последовательность приложения нагрузок);
2) получить зависимости вертикального перемещения катка от приложенного к нему усилия для различных положений катка относительно шарнира гусеничной цепи и для грунта различных типов);
3) разработка модели, описывающей всю опорную поверхность гусеницы промышленного трактора, включающую тележку с опорными катками, ведущее и направляющее колесо, гусеничную цепь;
4) выполнить расчеты с помощью этой модели и провести исследование влияния расстановки опорных катков, типа грунта и др. факторов на колебания тележки при движении трактора.
