Оптимизация параметров узлов ходовой части гусеничных машин с целью снижения их динамической нагруженности

• Автор: Вербилов, Алексей Фёдорович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 157 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛИ И
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ГУСЕНИЧНОГО ДВИЖИТЕЛЯ
2.1 Уравнения динамики элементов гусеничного движителя
2.1.1 Уравнения кинематических связей между элементами гусеничного движителя
2.1.2 Уравнения силовых связей между элементами гусеничного движителя
2.1.3 Уравнения динамики гусеничного движителя
2.2 Алгоритм решения нелинейной системы дифференциальноалгебраических уравнений
2.3 Методика численного решения системы уравнений, моделирующей динамическое поведение элементов гусеничного движителя
2.4 Алгоритм расчета динамических перемещений и скоростей элементов гусеничного движителя
Заключение к главе
3 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДА ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ГУСЕНИЧНОГО ДВИЖИТЕЛЯ
3.1 Постановка задачи оптимизации
3.2 Обзор оптимизационных методов
3.2.1 Градиентные методы оптимизации
3.2.2 Методы прямого поиска
3.2.3 Методы оптимизации на основе преобразования
задачи
3.3 Сравнение методов оптимизации и результаты численных
экспериментов
Заключение к главе
4 ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ГУСЕНИЧНОГО ДВИЖИТЕЛЯ
4.1 Назначение, область применения программного комплекса БТЛАК
4.2 Структура программного комплекса ОТЛАК
4.3 Решение тестовых задач
4.3.1 Вычисление динамических перемещений и скоростей элементов одномерной трехмассовой системы
4.3.2 Оптимальное проектирование параметров подвески транспортного средства (четырехмассовая система с пятью степенями свободы)
Заключение к главе
5 РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Объект исследования
5.2 Жесткостные характеристики шарнирных соединений
звеньев гусеничного обвода
5.3 Расчет динамических перемещений и нагрузок элементов ведущего участка гусеничной цепи с резинометаллическими шарнирными соединениями

5.4 Расчет амплитудно-частотных характеристик
5.5 Влияние изменения жесткостных параметров на динамическую нагруженность элементов ведущего участка
5.6 Расчет оптимальных жесткостных параметров резинометаллических шарнирных соединений
Заключение к главе
6 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДИКИ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ГУСЕНИЧЕНОГО ДВИЖИТЕЛЯ
Как указано в предыдущей главе, целью оптимального проектирования является выбор оптимальных параметров элементов гусеничного движителя, чтобы минимизировать амплитуду динамических нагрузок, действующих в узлах трактора. Основное внимание при решении данной задачи должно быть уделено построению математической модели, адекватно отражающей динамическое поведение гусеничной машины. Настоящая глава посвящена математическому моделированию динамического поведения элементов гусеничного движителя.
Необходимой предпосылкой для снижения динамической нагруженное™ механических систем является понимание их динамического поведения. Протекание динамических процессов тесно связано с колебательными явлениями различной частоты и интенсивности. Колебания элементов гусеничного движителя приводят к возрастанию уровня динамических напряжений, что отражается на прочности, надежности и долговечности элементов гусеничного движителя.
В многочисленных исследованиях динамики гусеничного движителя приводятся упрощенные модели отдельных участков гусеничного обвода или рассматривается влияние конструктивных параметров гусеничного обвода на колебания корпуса. Основным недостатком указанных работ является сведение многомассовой механической системы, имеющей кинематические и силовые связи между элементами, к упрощенной одномерной задаче без учета кинематических связей, реального режима нагружения и характера взаимодействия гусеничного движителя с грунтом.
В данной работе представлена математическая модель и алгоритм расчета, позволяющие описать динамику гусеничного обвода с резинометаллическим шарниром, с учетом его особенностей и условий работы.