Повышение эффективности процессов конструкторско-технологического проектирования на основе разработки информационной системы моделирования поверхностей

• Автор: Белякова, Марина Станиславовна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 233 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Аналитический обзор точностных моделей. Постановка задачи исследовании.

1.1. Обзор методов оценки точности технологического оборудования.

1.2. Структуризация контактных задач, возникающих при моделировании точности технологического оборудования

. Типы контактных задач

1.4. Примеры влияния реальной формы и отклонений технической поверхности на геометрический образ детали

1.5. Компьютерная геометрия и алгоритмы машинной

графики

1.6. Постановка задачи исследования

1.7. Выводы по главе 1

2. Формирование геометрического образа изделия
2.1. Информационное моделирование
2.2. Информационная модель геометрического образа поверхностей детали
2.3. Построение систем координат на треугольнике
2.4. Выводы по главе 2
Математические модели стыкуемых поверхностен
3.1. Постановка задачи моделирования
3.2. Моделирование отклонения формы и расположения технической поверхности экспериментальностатистическими методами
3.3. Моделирование технической поверхности полуаналитическим методом на основе функций отклика
3.4. Моделирование стыкуемых поверхностей с учетом отклонений формы и положения, определяемых техническими требованиями
3.5. Моделирование микрошероховатости и волнистости
3.6. Выводы по главе
Формирование базы данных для расчта формы детали и е технических поверхностей
4.1. Решение неопределенности базирования при количестве точек касания более трех
4.2. Структура разработанного программного обеспечения
4.3. Циркуляция информации в системе имитационного моделирования
4.4. Построение препроцессора системы имитационного моделирования поверхностей
4.4.1. Общие свойства препроцессора системы имитационного моделирования поверхностей
4.4.2. Описание интерфейса препроцессора системы имитационного моделирования поверхностей
4.5. Структура системы управления базами данных и документооборотом информационной системы моделирования поверхностей
4.5.1. Основные характеристики построения конструкторскотехнологической базы данных
4.5.2. Основные принципы построения системы управления базами данных и документооборотом информационной системы моделирования поверхностей
4.6. Стадии конструирования
4.7. Выводы по главе 4
Основные выводы и рекомендации
Список литературы


Заданы геометрические формы тел и стыкуемых поверхностей Б| и Б2. Заданы внешние нагрузки Я, положение центр-масс деталей С, а так же условия заделки тел и физико-механические характеристики. Б.М. При действии внешней нагрузки Я произойдет сближение тел и возникнут контактные напряжения, распределенные по некоторой области О (рис. Требуется также определить закон распределения контактного давления N на область Э его приложения. Условия контакта для двух соприкасающихся точек В|, В2, согласно рис. БД + БУ = 0 (1. ТТ = 0 вне области контакта О и на границе. В дискретной модели используется метод конечных элементов. Заданы внешние нагрузки Я, координатная сетка объемных и поверхностных элементов, форма стыкуемых поверхностей. Требуется определить перемещение {8}г узла г сетки конечного элемента <е>. Основная предпосылка при решении задач по этому методу - исключается перемещение тел, как абсолютно твердых. Поэтому кинематические условия контакта (смотри рис. А . А}- вектор-столбец первоначальных зазоров между соприкасающимися точками. Область контакта О и закон распределения контактных давлений определится из условия ограниченности давлений (1. Сравнительный анализ формул (1. А зазора между соприкасающимися точками, которая подлежит определению в зависимости от геометрических форм стыкуемых поверхностей. При передаче сил через несколько деталей в простейшем случае возникает цепь звеньев. В этой цепи сила передается через чередующиеся рабочие объемы и рабочие поверхности, т. Если две детали непосредственно не соприкасаются, то рассматриваются как рабочие поверхности, то есть поверхности, через которые «проникает» действие силы какого-либо физического поля. В результате все связи можно разделить на внутренние (объемные) и граничные (поверхностные) //. При этом свойства всей связи цепи звеньев всегда определяются свойствами этих элементарных связей. Объемные и граничные поверхностные связи чередуются в цепи звеньев, и поэтому свойства их комбинаций определяют свойства общей связи соединения, такие как точность, жесткость, прочность, виброустойчивость, теплоперенос ИТ. Следует остановиться на двух особенностях контакта. Передача усилий осуществляется через рабочие объемы, у которых один размер на порядок меньше двух других размеров, то есть эти рабочие объемы могут быть достаточно тонкими и, кроме того, по своим физико-механическим характеристикам существенно отличаться от аналогичных характеристик объема детали. К ним относятся оболочечные конструкции, а также покрытия, которые должны быть выделены отдельно. Наряду с этим также необходимо отметить контакт с применением смазки или промежуточного тела, когда тела контактируют не непосредственно, а через некоторый вспомогательный слой. И, наконец, бесконтактная связь между несоприкасающимися рабочими объемами, осуществляемая с помощью полевой силы. На рис. Внутренние связи характеризуются в зависимости от состояния объема тел: объемная - между трехмерными объемами, объемно-граничная - между трехмерным объемом и пленочным покрытием, и объемная - между двумя пленочными покрытиями. Может быть также наличие связей объемно-пленочных (эластомеров) и пленочно-пленочных //. Граничные связи характеризуются непосредственным контактом в зависимости от наличия или отсутствия промежуточных тел в области контакта. Цифры 1 и 2 в примерах указывают связываемые тела. Следует отметить, что связи могут рассматриваться как в статической, так и в динамической постановке, где параметры принимают значения как функция времени. На рис. Геометрическая связь - это контакт между телами, формулируемый на основе чисто геометрических соображений. Учет контактных деформаций тел приводит к контакту между "нежесткими" телами герцевского и негерцевского типов //. Наконец, возможен контакт между телами, когда между ними имеется наполнитель (например, клей), или стержневые связи (винклеровское основание). Данные случаи контакта рассматриваются без учета сил трения. Контакт, отнесенный с участием или действием сил трения, обозначается в общем виде как фрикционный контакт. На рис.