Автореферат (1025302)
Текст из файла
На правах рукописиЕвсеев Кирилл БорисовичМЕТОД РАСЧЕТА УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗКОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СИСТЕМПОДРЕССОРИВАНИЯ КОЛЕСНЫХ МАШИНСпециальность: 05.05.03 – Колесные и гусеничные машиныАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 2017Работа выполнена на кафедре колесных машин федеральногогосударственного бюджетного образовательного учреждения высшегообразования «Московский государственный технический университетимени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (МГТУим. Н.Э. Баумана).Научный руководитель:Официальные оппоненты:Карташов Александр Борисович,кандидат технических наук, доцент кафедрыколесные машины МГТУ им.
Н.Э. БауманаЛяшенко Михаил Вольфредович,доктор технических наук, профессор, заведующийкафедрой «Транспортные машины и двигатели»Волгоградского государственного техническогоуниверситета (ВолгГТУ)Сова Александр Николаевич,доктор технических наук, профессор, проректорпо развитию, социально-воспитательной работе ифилиалам, заведующий кафедрой «Транспортныеустановки»Московскогоавтомобильнодорожногогосударственноготехническогоуниверситета (МАДИ), действительный член(академик) Российской академии космонавтикиимени К.Э. ЦиолковскогоВедущая организация:ОАО «ЦНИИСМ» (Центральный научноисследовательскийинститутспециальногомашиностроения)Защита состоится «22» января 2018 г.
вчасов на заседаниидиссертационного совета Д 212.141.07 в Московском государственномтехническом университете им. Н.Э. Баумана по адресу: 105005, Москва, 2-аяБауманская ул., д. 5, стр. 1.Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатьюучреждения, просим направлять по адресу: 105005, Москва, 2-ая Бауманская ул.,д. 5, стр.
1, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.141.07.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. Н.Э. Бауманаи на официальном сайте МГТУ им. Н.Э. Баумана: www.bmstu.ru.Автореферат разослан « »Ученый секретарьдиссертационного совета,д.т.н.2017 г.Е.Б.
СарачОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы. В современном автомобилестроении большоевнимание уделяется вопросам безопасности, топливной экономичности ивысокому уровню комфорта за счет снижения общей вибронагруженности.Одной из мер, направленных на улучшение этих качеств, является снижениемассы автомобиля. В связи с этим, современный автомобиль не мыслим безширокого применения полимерных композиционных материалов иликомпозитов. Композиты все чаще заменяют металлические конструкционныематериалы, обладая лучшей коррозионной стойкостью и прочностью применьшей массе.На сегодняшний день в системах подрессоривания колесных машин широкораспространены металлические упругие элементы, массы которых вносятсущественный вклад в общую массу автомобиля. Снижение массы автомобиляпутем замены классических металлических упругих элементов навысокопрочные полимерные композиционные элементы до сих пор являетсяперспективным направлением. Данное решение позволяет добиться рядапреимуществ: высокой удельной прочности, коррозионной стойкости,возможности реализации необходимых нагрузочных характеристик за счетиспользования новых технологических возможностей изготовления, а такжевозможности реализации новых конструктивно-компоновочных решений.Цельизадачи.Цельюдиссертационнойработыявляетсясовершенствование системы подрессоривания колесных машин путемприменения упругих элементов из полимерных композиционных материалов вчасти:- получения рациональных конструктивно-компоновочных решений;- новыхтехнологическихвозможностейполучениязаданныххарактеристик;- повышениявибробезопасности,обеспеченнойвнутренним(гистерезисным) демпфированием материала упругого элемента.Для достижения цели в работе поставлены и решены следующие задачи:1.
Разработана математическая модель деформации витой цилиндрическойпружины из полимерных композиционных материалов с учетом гистерезисногодемпфирования и направления армирования композиционного материала;2. Проведена верификация математической модели и определена степеньточности в сравнении с результатами эксперимента;3. Разработана имитационная модель движения колесной машины (КМ) супругим элементом из композиционных материалов с учетом гистерезисногодемпфирования материала;4. Разработан метод определения вязкоупругих характеристик витыхцилиндрических пружин, выполненных из полимерных композиционныхматериалов.Научная новизна работы заключается:1. В разработке математической модели упругой деформации витойцилиндрической пружины, учитывающей вязкоупругие свойства материала.Отличительной особенностью является возможность непосредственногоиспользования разработанной математической модели витой цилиндрическойкомпозитной пружины в уравнениях динамики колесной машины;12. В разработке метода определения упругих свойств витыхцилиндрических пружин, выполненных из полимерных композиционныхматериалов с учетом гистерезисного демпфирования.
Особенностью методаявляется возможность применять его для случайно заданного возмущения,используя аппарат дробных производных в определении Грюнвальда-Летникова,который позволяет максимально точно описать поведение вязкоупругогослоистого материала витой цилиндрической пружины;3. В разработке метода расчета конструктивных параметров витыхцилиндрических пружин, выполненных с применением полимерныхкомпозиционных материалов, с учетом направления армирования и количествамонослоев композита. Особенность метода расчета конструктивных параметровзаключается в определении упругих характеристик композиционного материаласечения витка композитной пружины, полученных при помощи аналитическихзависимостей в результате рассмотрения различного числа монослоевкомпозита, ориентированных под определенными углами к направлениюнагружения материала.Обоснованность и достоверность научных положений, выводов ирезультатов базируются на теоретических и экспериментальных исследованияхвязкоупругого поведения материала, а также на использовании апробированныхметодов имитационного математического моделирования и теориипланирования эксперимента.Практическая значимость работы.
На основе полученных результатов былсоздан комплекс программ для ЭВМ, предназначенный для расчета витыхцилиндрических пружин из полимерных композиционных материалов.Разработанный комплекс программ, математическая модель и метод расчетавитых цилиндрических пружин из полимерных композиционных материаловможет быть использован на стадии проектирования и доработки колесныхмашин. Использование метода и математической модели позволяет сократитьсроки проектирования и доводочных испытаний.Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены вООО «СПЕКТРУМ», в АО «Русская механика», в практику проектирования вОАО «ЦНИИСМ»(Центральныйнаучно-исследовательскийинститутспециального машиностроения) и используются в учебном процессе приподготовке инженеров на кафедре колесных машин МГТУ им. Н.
Э. Баумана.Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационнойработы заслушивались и обсуждались:На научно-технических семинарах кафедры колёсные машины МГТУ им.Н.Э. Баумана. М., 2014-2017;На десятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов«Будущее машиностроения России». М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017.Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 научных статей,3 из которых входят в журналы из перечня, рекомендованного ВАК РФ общимобъёмом 1,44 п.л.2Структура работы.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, общихвыводов и заключения по работе, списка сокращений и условных обозначений,списка литературы. Работа изложена на 160 листах машинного текста, содержит82 рисунка, 22 таблицы. Список литературы содержит 103 наименования.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснована актуальность темы исследования, заключающегосяв разработке метода расчета упругих элементов в виде цилиндрических витыхпружин из полимерных композиционных материалов для системподрессоривания колесных машин (КМ). Приведено краткое содержаниевыполненных исследований, сформулирована цель работы и отражены основныеположения, выносимые на защиту.В первой главе проведен обзор и анализ существующих конструкцийупругих элементов из полимерных композиционных материалов (ПКМ).Основными из них являются рессоры и пружины.Установлено, что в последние годы в автомобильной промышленностипоявился новый тип упругих элементов из ПКМ – витые цилиндрическиепружины.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
