Динамика плоских механических систем с упруго-пластическим деформированием поверхностей звеньев

• Автор: Канунников, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 182 с. : ил.

• Глава I. Состояние вопроса, цель и задачи исследования
1.1. Модели динамики механических систем с многовариантным взаимодействием звеньев в кинематических парах
1.2. Удары в динамике механических систем, моделирование контактных взаимодействий
1.2.1. Решение задач об ударе в динамике систем абсолютно
твёрдых тел. Дискретные контактные модели
Л 1.2.2. Моделирование контактных взаимодействий методами
МДТТ. Контактные задачи
1.3. Цель и задачи исследования
Глава II. Разработка математической модели динамики плоских
механических систем
2.1. Разработка математического описания контактной пары типа «ТОЧКА-ПОВЕРХНОСТЬ»
2.2. Разработка математического описания контактной пары типа «ПОВЕРХНОСТЬ-ПОВЕРХНОСТЬ»
2.2.1. Установление функциональной зависимости т2 ( г, )
ф 2.2.2. Определение глубины взаимного проникания
профилей тел
2.2.3. Определение величины нормального контактного напряжения итеративным процессом
2.2.4. Определение величины нормального контактного напряжения через кинематику относительного
движения
2.2.4.1. Определение нормальной компоненты _ относительной скорости точек тел в области пятна
контакта

относительной скорости точек тел в области пятна контакта

2.2.4.З. Определение относительных деформаций и контактных напряжений на основе кинематических соотношений относительного движения
2.2.5. Определение интегральной силы и интегрального
момента реакции опорной поверхности
2.2.5.1. Вычисление длины 13 линии сопряжения профилей
сегментов в области пятна контакта
ф 2.2.6. Определение толщин деформируемых слоев на основе
решения контактной задачи Герца
Глава III. Численное моделирование. Анализ динамики
функционирования и оптимальное проектирование патроноподающего узла
3.1. Анализ чувствительности узла с динамической моделью на основе дискретных контактных элементов к изменению коэффициента трения
3.2. Анализ чувствительности узла с комбинированной динамической моделью к изменению коэффициента трения
ф при однократном и циклическом нагружении
® 3.3. Установление оптимального значения зазора 8Х
3.4. Установление оптимального значения угла а наклона паза
3.5. Общий анализ результатов исследования. Выработка
практических рекомендаций
Заключение

Библиографический список

список
ПРИНЯТЫХ В РАБОТЕ АББРЕВИАТУР
АМ - автоматическая машина
КП - контактная пара, кинематическая пара
КПД - коэффициент полезного действия
мдтт - механика деформируемого твёрдого тела
мкэ — метод конечных элементов
мнк - метод наименьших квадратов
МС - механическая система
САПР — система автоматизированного проектирования
СПВ - стрелково-пушечное вооружение
ттх - тактико-технические характеристики
УСНС - удерживающая система неудерживающих связей
Перечисленные особенности двух типов моделей дают основание считать, что применение контактных моделей с распределёнными параметрами является предпочтительным, когда речь идёт о необходимости моделировании динамики высоконагруженных узлов машин, оставаясь в целом в рамках гипотезы абсолютно твёрдого тела - то есть, не учитывая общие деформации деталей, и, как следствие, с приемлемой точностью решать поставленную задачу, существенно сэкономив вычислительные ресурсы. Особое значение вопрос о затратах вычислительного времени приобретает при моделировании систем циклической автоматики, которые сочетают в себе интенсивные ударные процессы с широким спектром скоростей перемещений элементов исполнительных узлов.
Приведённое далее математическое описание для моделирования контактного взаимодействия в парах типа «ПОВЕРХНОСТЬ-ПОВЕРХНОСТЬ» было разработано в соответствии со следующими требованиями:
1) возможно более низкая ресурсоёмкость модели;
2) возможность моделирования упругого и упругопластического деформирования зон локального нагружения с использованием реальных физических и механических свойств материалов;
3) возможность моделирования многовариантного характера взаимодействия элементов машины с учётом влияния распределения контактных напряжений на её динамику.
Расчётная схема, отражающая геометрическую формулировку контактной задачи в разработанной модели, представлена на рис. 2.2.1. В соответствии с принятыми ранее для модели с сосредоточенными нагрузками соглашениями о структуре представления звеньев механизма и их элементов в математической модели, будем описывать профили тел алгебраическими полиномами п -го порядка