Разработка методики прочностного анализа шатунов транспортных форсированных дизелей на базе двухуровневой системы расчетных моделей

• Автор: Матисен, Александр Борисович
• Шифр специальности: 05.04.02, 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Обзор конструктивных особенностей, методов исследования напряженно-деформированного состояния, методов оценки циклической
прочности шатунов форсированных транспортных дизелей
1.1. Обзор конструкций шатунов форсированных среднеоборотных транспортных дизелей
1.2. Методы определения напряженно-деформированного состояния шатунов
1.3. Методы оценки влияния циклических нагрузок на прочность и долговечность шатунов
1.4. Цель работы и постановка задачи исследования
Глава 2. Разработка математической двухуровневой модели расчета напряженно-деформированного состояния шатунов
2.1. Создание твердотельных и макроэлементных моделей шатунов
2.2. Определение нагрузок от сил инерции и давления газов на элементы шатунов
2.3. Расчет напряжений и деформаций в шатунах с использованием макроэлементной модели
2.4. Расчет напряжений и деформаций в шатунах с использованием конечно-элементной модели
Г лава 3. Экспериментальное исследование прочностной надежности шатунов
3.1. Экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния главного и прицепного шатунов на работающем двигателе

3.1.1. Выбор метода и постановка задачи исследования
3.1.2. Описание установки для натурного тензометрирования главного и прицепного шатунов на работающем двигателе
3.1.3. Программа проведения испытаний на двигателе
3.1.4. Оценка точности эксперимента
3.1.5. Результаты эксперимента
3.2. Экспериментальная оценка запаса циклической прочности прицепного шатуна
3.2.1. Описание экспериментальной установки для усталостных испытаний прицепного шатуна
3.2.2. Программа проведения усталостных испытаний
3.2.3. Результаты испытаний
Глава 4. Анализ результатов расчетного и экспериментального исследований напряженно-деформированного состояния и оценка циклической прочности шатунов
4.1. Результаты исследований напряженно-деформированного состояния шатунов
4.2. Оценка циклической прочности шатунов
4.2.1. Определение запасов циклической прочности шатунов с помощью результатов макроэлементного расчета
4.2.2. Уточнение оценки запасов циклической прочности шатунов с использованием объемного конечно-элементного расчета
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Алгоритм программы для определения нагрузок от
сил инерции и давления газов на элементы главного и прицепного
шатунов
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Алгоритм программы для определения запасов
циклической прочности в опасных сечениях главного и прицепного
шатунов

чивает возможности рассмотрения реального множества нагрузочных состояний. Рассмотрение же одного или двух нагрузочных положений приводит к значительным погрешностям расчета. Поэтому, несмотря на современное развитие вычислительной техники и наличие множества мощных прикладных программ, объемный конечно-элементный расчет шатуна с учетом множества нагрузочных положений в течение рабочего цикла и жесткостей сопряженных деталей представляется чрезвычайно трудоемким и вероятно излишним, особенно на предварительных этапах отработки конструкции [99].
Применение МКЭ, особенно в трехмерной постановке, становится целесообразным лишь на стадии уточнения напряжений на отдельных участках конструкции для выявленного наиболее опасного состояния, полученного более простым и доступным методом среднего уровня, каким является описанный выше метод макроэлементов (ММЭ).