Исследование и обеспечение нагрузочной способности соединений с натягом под действием изгибающего момента и вращения

• Автор: Синицына, Василя Василевна
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ
1. Анализ современного состояния теории и практики соединений с натягом, нагруженных изгибающим моментом
1.1 .Анализ схем нагружения соединений с натягом, работающих при воздействии изгибающих моментов и вращения
1.2.Методы анализа НДС деталей соединений с натягом, нагруженных изгибающим моментом и вращением
1.2.1. Анализ НДС деталей соединений с натягом, нагруженных изгибающим моментом и вращением, на основе аналитических зависимостей
1.2.2. Определение НДС деталей соединений с натягом под действием изгибающего момента методом суперпозиции
1.3 .Методики оценки предельной НС соединений с натягом при нагружении изгибающим моментом и вращением
1.3.1. Определение предельной НС соединений с натягом, нагруженных изгибающим моментом и вращением, по критерию раскрытия стыка
1.3.2. Определение предельной НС соединений с натягом, нагруженных изгибающим моментом и вращением на основе аналитических зависимостей
1.3.3. Определение предельной НС соединений с натягом, нагруженных изгибающим моментом и вращением, по эмпирической зависимости на основе экспериментальных данных
1.4.Анализ проблемы потери НС соединений с натягом при нагружении изгибающим моментом и вращением
1.5.Выводы и постановка задач исследования
2. Теоретическое исследование и численное моделирование соединений с натягом, нагруженных изгибающим моментом с вращением

2.1. Методика моделирования соединений с натягом, нагруженных изгибающим моментом и вращением на основе МКЭ
2.1.1. Конечно-элементная постановка задачи исследования соединений с натягом нагруженных изгибающим моментом и вращением
2.1.2. Выбор геометрических характеристик расчетной модели соединения с натягом
2.1.3. Порядок проведения теоретических исследований
2.2. Исследование влияния изгибающей нагрузки и частоты вращения на НДС деталей соединения с натягом
2.2.1. Распределение напряжений в деталях соединения с натягом без внешней нагрузки
2.2.2. Распределение напряжений в деталях соединения с натягом при нагружении вала изгибающим моментом
2.2.3. Распределение напряжений в деталях соединения с натягом при нагружении вращением
2.2.4. Распределение напряжений в деталях соединения при комплексном воздействии изгибающего момента и вращения
2.3. Исследование влияния изгибающей нагрузки и частоты вращения на НС соединений с натягом
2.3.1. Исследование влияния изгибающего момента на НС соединений с натягом
2.3.2. Исследование влияния частоты вращения на НС соединений с натягом
2.3.3. Исследование влияния частоты вращения и изгибающей нагрузки на НС соединений с натягом
2.4. Механизм снижения НС (самораспрессовки) соединений с натягом при нагружении изгибающим моментом и вращением
2.4.1. Исследование скольжения в контакте
2.4.2. Механизм возникновения силы распрессовки в соединениях с натягом, нагруженных изгибающим моментом и вращением
2.4.3. Механизм самораспрессовки
Выводы
3. Экспериментальное исследование НС соединений с натягом, нагруженных изгибающим моментом и вращением
3.1. Методика проведения эксперимента
3.1.1. Выбор геометрии деталей соединения
3.1.2. Выбор варьируемых факторов
3.2. Подготовка и выполнение эксперимента
3.2.1. Сборка соединений с натягом
3.2.2. Описание экспериментальной установки
3.2.3. Порядок проведения эксперимента
3.3. Обработка и анализ результатов эксперимента
3.3.1. Анализ результатов первой серии экспериментов
3.3.2. Анализ и обработка результатов второй серии экспериментов
Выводы
4. Практическое применение результатов исследования
4.1. Применение результатов исследования для термопатронов
4.2. Метод сборки и разборки соединений с натягом на основе создания монтажного зазора с применением центробежных сил при вращении
4.3. Метод разборки соединений с натягом на основе приложения изгибающего момента с вращением
4.4. Разработка рекомендаций по проектированию и эксплуатации соединений с натягом, нагруженных изгибающим моментом и вращением
« = («у 0 - Х1 - Х1 -гХ-.У-г - 2)+ 0 + Х1 - Х1 -Х-5- - А- - 2)+

+ик (1+я XI+00_ г X*+'~г ~ 2)+иь 0 - ОО+'XI_ гХ- я+1-г—2)+
+ им (1 - «Х1_ 'X1 + ГХ~ 5 _' + г - 2)+(1 + Х1 -'X1 + ГХ5 _' + г ~ 2)+
+ и0{1 + + 00 + '"Х5 + ' + г - 2)+ иР(1 - «XI+ 'X1 + ''Х--5 + 1 + г~ 2)) +
+(ие(1-*00-0(1-г)1+*Х1-'2Х1-'')+
+ и5 (1 - .?2 Х1 + Х _ г) + ит О ~ - _ г) +
+ Щ, (1 - 52Х1 - 0(1 + г) + иУ 0 + - '2 X* + г) +
+ и№(1 -Г)(1 + 0(1 + О+ их (1 -Х1 - Г!)(1+ г) +
+ «уО-Х1 — О0 — 2)+ «г О + О0 -'X1 -/-2)+
+ ил(1 + 0(1 + 0(1 - г2)+ ив( - 0(1 + /X1 - г2)
у = ((1~0{аналогично и)

№ = — (и’,0 ~0--- (аналогично и)
(2.2)
Перемещения узлов элемента с деформациями связаны следующим образом [36]:
{*}=№), (2-3)
где {н} - вектор узловых перемещений; {#} - матрица перемещения-деформации, обусловленная функцией формы элемента.
Связь между деформациями и напряжениями в зоне упругости описывается общеизвестным законом Гука:
М=№) (2.4)
где [о] - матрица упругости, {&} - вектор деформаций.
В объемной задаче рассматривается 6 компонентов деформации и напряжений [32]:

О-г и {гг} = - £,
ач Еху

.о-«.ев.
(2.5)