Разработка метода расчета несущих систем колесных машин при случайных стационарных колебаниях

• Автор: Аврамов, Максим Валерьевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 165 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Основные направления исследований и расчетов прочности несущих систем машин при нерегулярных режимах нагружения
1.1. Состояние исследуемой проблемы
1.2. Выводы
1.3. Задачи исследования
2. Расчет частотных характеристик колебаний твердотельной динамической модели машины при вертикальном симметричном воздействии на подвеску
2.1. Объект исследования
2.2. Характеристики микропрофилей дорог
2.3. Вынужденные стационарные случайные колебания линейных динамических систем и основные соотношения спектрального метода статистической динамики
2.4. Разработка структуры динамической модели несущей системы
2.5. Расчет частотных характеристик колебаний подрессоренных
масс обыкновенной динамической системы
2.6. Анализ результатов
2.7. Выводы
3. Расчет частотных характеристик напряжений в элементах кузова
3.1. Разработка конечно-элементной динамической модели кузова
3.2. Расчет собственных частот колебаний динамической модели кузова
3.3. Расчет частотных характеристик напряжений в элементах несущего кузова
3.4. Выводы

4. Расчет на прочность элементов несущей системы при нерегулярной нагружености по корректированной линейной гипотезе накопления усталостных повреждений с использованием теории случайных функций и спектрального метода статистической динамики
4.1. Разработка модификации метода эквивалентных циклов в задаче схематизации случайных процессов нагружения
4.2. Анализ результатов
4.3. Выводы
Основные результаты и выводы
Список использованных источников
Приложение 1. Нагрузки, подрессорные массы, упругие характеристики
подвески и планировка салона троллейбуса
Приложение 2. Методика расчета жесткости шин
Приложение 3. Частотные характеристики и формы колебаний
твердотельной динамической модели троллейбуса
Приложение 4. Формы колебаний кузова и квадраты амплитуд
частотных характеристик нормальных напряжений в сечениях
основания кузова
Акт о внедрении работы

Введение
Одной из важных проблем в машиностроении является предотвращение усталостных разрушений деталей узлов, агрегатов, элементов ходовых и несущих систем машин. Усталостные разрушения могут приводить к авариям с тяжелыми последствиями. Эта проблема возникает в авиации, на автомобильном, железнодорожном и водном транспорте, в тракторной отрасли, в дорожном машиностроении и т.п.
Разрушению детали предшествует накопление в ней усталостных повреждений, образование и развитие трещин в результате действия переменных напряжений, возникающих в деталях, которые при колебаниях машины в эксплуатации в большинстве случаев являются случайными функциями времени - случайными процессами. Решение этой научно-технической проблемы осуществляется как на этапах проектирования, так и в производстве и эксплуатации машин. Поэтому актуальным является развитие методов расчета динамической нагруженности элементов машины, как сложной динамической системы; оценки случайного нагружения элементов с привлечением методов теории случайных функций, статистической динамики, схематизации случайных процессов, конечных элементов (КЭ) и расчета усталостного ресурса деталей.
Цель работы - разработка метода расчета на прочность несущей системы колесной машины при случайных стационарных колебаниях по критерию сопротивления усталости с применением спектрального метода статистической динамики (на примере троллейбуса ЗИУ-682Г).
В исследовании использованы методы теории колебаний, статистической динамики КЭ, случайных функций (процессов), корреляционного анализа, схематизации случайных процессов.

2. Разработать методику расчета ЧХ колебаний твердотельной динамической модели троллейбуса при вертикальном симметричном гармоническом воздействии на подвеску со стороны дороги;
3. Разработать методику расчета ЧХ напряжений в элементах несущей системы для применения в решении основной задачи
статистической динамики машин спектральным методом;
4. Разработать модификацию метода эквивалентных циклов для схематизации случайных процессов нагружения деталей машин и дать рекомендации по совершенствованию методики расчета усталостного ресурса, основанной на линейной корректированной гипотезе накопления усталостных повреждений;
5. Разработать метод расчета на прочность элементов несущей системы при нерегулярной нагруженности по корректированной
линейной гипотезе накопления усталостных повреждений с
использованием решения основной задачи статистической динамики машин спектральным методом.