Автореферат (1173117), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Результаты расчетов напряженно-деформированного состояниярадиатора системы охлаждения двигателя дорожно-строительных машин,восстановленного различными способами, методом конечно-элементногомоделирования, с использованием программной системы ANSYS.2. Сравнительный анализ статических расчетов для различныхматериалов, используемых для ремонта радиатора системы охлаждениядвигателя дорожно-строительных машин.3.

Совершенствование технологии ремонта ДСМ путем примененияновых перспективных клеевых материалов, обеспечивающих получениезаданных эксплуатационных характеристик восстановленного элемента.4. Результаты экспериментов по определению адгезионной прочности,температуры стеклования и модуля упругости клеев-расплавов, стойкостиклеев-расплавов к различным агрессивным средам.5. Результаты исследования микроструктуры клеев-расплавов висходном состоянии, и после выдержке в воде.Положения, выносимые на защиту:1.Теоретическиеисследованиянапряженно-деформированногосостояния соединения ремонтного материала и дефектного элемента системыохлаждения двигателя дорожно-строительных машин.2.

Результаты экспериментальных исследований термопластичныхполимерных материалов, используемых для ремонта элементов системыохлаждения двигателя дорожно-строительных машин.3. Технология ремонта элементов системы охлаждения двигателядорожно-строительных машин с использованием термопластичных клееврасплавов.64. Технико-экономическое обоснование выбора клея-расплава, какнаиболее перспективного клеевого материала при ремонте элементовсистемы охлаждения двигателя дорожно-строительных машин.Степень достоверности и апробация работы:Контроль достоверности полученных результатов осуществлялсясопоставлением теоретических положений с экспериментальными данными,полученных при проведении лабораторных испытаний большого количестваопытных образцов, и реальных конструкций.Эффективность теоретических и экспериментальных результатовподтверждена актами о внедрении результатов диссертационной работы:- в ООО «ЮКОН Моторс» при разработке технологии ремонтаэлементов системы охлаждения машин (включающей маршрутные карты итехнологические инструкции) и рекомендаций по выбору термопластичныхклеевых материалов при проведении ремонтных работ;- в учебном процессе Московского автомобильно-дорожногогосударственного технического университета (МАДИ) при подготовкестудентов, обучающихся по программам специалитета по профилю 23.05.01«Подъемно-транспортные,строительные,дорожныесредстваиоборудование», бакалавриата по направлению 15.03.01 «Машиностроение» имагистратуры по направлениям 23.04.02 «Наземные транспортнотехнологические комплексы и 15.04.01 «Машиностроение».Основные положения работы докладывались и обсуждались наследующих конференциях, семинарах, выставках:- Научно-методических и научно-исследовательских конференцияхМАДИ 2014-2018 гг.;- Выставке научных достижений МАДИ, Москва, 9-11 октября 2014 г.;- Международной научно-технической конференции «Интерстроймех2016», Москва, Россия, 10-14 октября 2016 г.;- II Международной научно-технической конференции «Современныедостижения в области клеев и герметиков.

Материалы, сырье, технологии»,Дзержинск, 13-15 сентября 2016 г.;- Международной научно-технической конференции «Энергоресурсосберегающие технологии и оборудование в дорожной и строительнойотраслях», г. Белгород, 22-23 сентября 2017 г.- международной научно-технической конференции «Новые материалыи технологии в машиностроении», Брянск, 10 ноября 2017 г.Публикации:По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, из них 4 статьиопубликовано в изданиях, входящих в «Перечень рецензируемых научныхизданий, в которых должны быть опубликованы основные научныерезультаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук идоктора наук», 1 работа опубликована в изданиях, входящих в базуцитирований Scopus.

В печатных работах подробно изложено содержаниевсех основных разделов диссертации, выводы и результаты работы.7Структура и объем диссертации:Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, спискаиспользованной литературы из 134 наименований, в том числе 14 наиностранном языке, а также 2 приложений. Работа содержит 161 страницу,включая 159 страниц основного текста, содержащего 26 таблиц, 35 рисунков,и 2 приложения на 2 страницах.КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении раскрывается актуальность темы, цель и задачиисследования, научная новизна и теоретическая и практическая значимостьработы.В первой главе приводится обзор литературы по теме исследования.Проводится анализ работ в области использования полимерных материаловпри ремонте дорожно-строительных машин и в смежных областях.Приведено описание программы ANSYS, которая являетсясовременным, универсальным средством для проведения конечноэлементного анализа.

Проведен анализ условий работы элементов системыохлаждения двигателя ДСМ. В частности рассмотрено влияние температуры,атмосферных условий, влаги, агрессивных сред и вибраций на долговечностьэлементов системы охлаждения двигателя ДСМ. Проведен анализ отказовэлементов системы охлаждения двигателя и характерных дефектов,возникающих в системах охлаждения ДСМ. Проведен обзор традиционныхметодов ремонта элементов системы охлаждения двигателя. Проведен анализвидов полимерных материалов, применяемых при ремонте элементовсистемы охлаждения двигателя ДСМ, и в качестве альтернативы,используемым материалам, предложены термопластичные полимерныематериалы (клеи-расплавы), выявлены особенности их физико-химическихсвойств.Показано, что в настоящее время известно довольно большое числонаучных трудов, касающихся теоретических и экспериментальныхисследований в области применения полимерных материалов припроведении ремонтных работ.

В результате проведенного в работе анализанамечены направления расчетно-теоретических и экспериментальныхисследований, сформулирована цель и задачи исследования.Во второй главе проводится расчет напряженно-деформированногосостояния элементов системы охлаждения дорожно-строительных машин,восстановленных клеевыми материалами с использованием метода конечныхэлементов, который позволяет решать инженерные задачи в статической идинамической постановке, в том числе и нелинейные.Проводится обоснование выбора типа, формы и размеров конечныхэлементов и составляется уравнения жесткости.Если число степеней свободы равно k, количество узлов равно m, томатрица перемещений имеет вид (1)8 U1 U U i  U m    2  ... U km (1)Узловые силы {Р}m, точно также, как и узловые перемещения {U}mзапишем в матричной форме P1 P Pi   Pm    2  ...

  Pkm (2)В данной работе был выбран метод прямого решения связанной задачи(Directcoupled-fieldanalysis), как наиболее простой, что позволяло существенносократить продолжительность расчетов.Для расчета напряженно-деформированного состояния необходимознать перемещения исследуемого объекта при заданных нагрузках. Записавфункцию формы в виде [А(х)]m, перемещение произвольной точки,расположенной на исследуемом объекте Um(x) находим по уравнению (3)um ( x)  A( x)m U m(3)при условии, что функция формы на границе узлов являетсянепрерывной (4)uk ( xi1 )  uk 1 ( xi1 )(4)В работе была решена статическая задача и использованы следующие(общепринятые в конечно-элементном расчете для решения линейных задач)допущения:-конечные элементы взаимодействуют между собой только через узлы;-внутренние силы, которые распределены вдоль границ конечныхэлементов заменяются на эквивалентные им узловые силы Рm.Аналогичным образом были заменены все остальных нагрузки Ра, а такженапряжения Р и перемещения Р.Уравнение жесткости имеет видK m U m  Pm  Pa  Р  Р(5)где [K]m – матрица жесткости элемента.В качестве объекта исследования использовался радиатор системыохлаждения двигателя, поверхность которого была разбита на конечныеэлементы.

Такая дискретная модель позволяет оценивать поведениедеформируемого объекта в процессе его нагружения (рис. 1).Модель радиатора рассматривается как абсолютно твердое тело.Граничные условия определяются векторами {Р} и {P}a. В качестве9граничных условий для расчета бачка радиатора использовалась заделка,изображенная на рис. 2.а)б)Рисунок 1 – Конечно-элементная модель бачка радиатора в масштабе1:10 (а) и 1:5 (б)Жесткая заделкаРисунок 2 – Модель бачка радиатора с граничными условиямиРазработан алгоритм определения напряженно-деформированногосостояния восстановленных элементов системы охлаждения дорожностроительных машин (рис. 3).Основными элементами структуры являются три блока:- построение геометрической модели и разбивка ее на конечныеэлементы;10- установка граничных условий и выбор метода расчета;- анализ полученных результатов.Исходные данныеГраничные условия инагрузкаОпределение значенийперемещений  инапряжений Нет  задДаКонецРисунок 3 – Алгоритм расчета перемещения восстановленногорадиатораВ данной работе рассматривается модель радиатора с трещиной,образовавшейся у горловины.

Характеристики

Список файлов диссертации