Разработка крупногабаритных колесных движителей из композиционных материалов на основе стеклопластика

• Автор: Карташов, Александр Борисович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Содержание

Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования
1.1. Общее проблемы обеспечения проходимости
транспортных средств
1.2. Обзор и анализ конструкций крупногабаритных
колесных движителей
1.3. Описание универсального конструктивного исполнения стеклопластикового колеса
1.4. Анализ структурных особенностей и механических свойства стеклопластиков
1.5. Теоретические зависимости, применяемые для описания движения деформируемого колеса по твердому опорному основанию
1.6. Анализ и выбор численных методов моделирования движения одиночного колеса
1.7. Выводы
2. Математическое моделирование движения одиночного колеса
2.1. Расчетная схема математической модели движения колеса
2.2. Конечно-элементная модель движения колеса
2.2.1. Общие характеристики конечных элементов модели
2.2.2. Модель материала
2.2.3. Гистерезисные потери в ободе колеса
2.3. Экспериментальное определение параметров демпфирования
2.4. Постановка и решение контактной задачи взаимодействия упругого стеклопластикового колеса с твердым опорным основанием
2.5. Результаты моделирования

2.5.1. Зависимости давлений в пятне контакта в статике
от вертикальной нагрузки
2.5.2. Определения реакций в пятне контакта и коэффициента сопротивления качению в различных режимах
движения колеса по твердому опорному основанию
2.6. Выводы
3. Экспериментальные исследования
3.1. Цель и объект исследований
3.2. Аппаратурно-измерительный комплекс
3.3. Порядок проведения эксперимента
3.4. Результаты экспериментальных исследований. Оценка адекватности и точности математической модели
3.5. Выводы
4. Метод определения конструктивных параметров крупногабаритных колесных движителей из композиционных материалов на основе стеклопластика
4.1. Исходные данные
4.2. Испытания образца материала
4.3. Определение конструктивных параметров упругого стеклопластикового колеса
4.4. Проведения эксплуатационных испытаний
4.5. Выводы
5. Оптимизация конструктивных параметров колесного движителя из композиционных материалов на основе стеклопластика
5.1. Исходные данные
5.2. Постановка задачи оптимизации
5.3. Метод оптимизации

5.3.1. Аппроксимация целевой функции
5.3.2. Минимизация целевой функции
5.3.3. Условия сходимости
5.4. Описание конечно-элементной модели и программных средств
5.5. Результаты оптимизации
5.6. Оценка живучести конструкции
5.7. Расчет коэффициента сопротивления качению упругого стеклопластикового колеса по твердом опорному основании
5.8. Определение собственных частот упругого
стеклопластикового колеса
5.9. Выводы
Основные результаты и выводы по работе
Список литературы

слое при помощи МКЭ используются значения переменных в соседних узлах сетки, что приводит к возникновению взаимосвязи уравнений для каждого из узлов и, следовательно, к необходимости решения системы алгебраических уравнений для продвижения по времени. Это хорошо видно на примере решения одномерного волнового уравнения, описывающего распространение деформаций вдоль упругого стержня:
где и(хл) - функция перемещений точек стержня;
Е - продольный модуль упругости; р - плотность материала стержня;
/(х, 0 - функция источника.
На этапе дискретизации для получения неявного выражения производная по пространству аппроксимируется на неизвестном слое (п+1) по схеме центральных разностей:
где и"- значение перемещения в узле у на временном слое п;
Дх - шаг сетки по пространству (вдоль стержня).
При аппроксимации производной по времени на слое (п+1) методом Ньюмарка используются следующие выражения [14]:
(1.6)
= V"*1 = V" + [(1 - 8)а” + За"/' ]Аг;
(1.8)
где у" - значение скорости в узле у на временном слое п;
а" - значение ускорения в узле / на временном слое п Аг - шаг по времени;
5,а — параметры Ньюмарка.