3205

Распределение ОН вдоль контролируемого отрезка всех трех ползунов подчинено, в целом, одной закономерности, однако во втором ползуне их количественные значения выше и достигают уровней: продольные 50 Мпа, а поперечные 170 Мпа. Для сравнения: в первом и третьем ползунах уровень 20 Мпа и (60 - 100) Мпа соответственно.

Отметим преобладание поперечных σунапряжений над продольнымиσх. Уровень последних не превышает уровень ОН в прокате.

Для получения результата для каждого ползуна потребовались измерения в 69 точках-узлах координатной сетки, нанесенной на контролируемую поверхность. Время измерения в одной точке ≈ 30 секунд.

Проведенный эксперимент подтвердил высокую оперативность МУМ, позволяющую контролировать НС крупногабаритных сварных узлов от изделия к изделию без их изъятия из технологического цикла в реальных условиях серийного производства.

Воронежский государственный технический университет

УДК 744/038

Е.А. Балаганскя, Е.К. Лахина

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОКЛАДКИ С НЕЛИНЕЙНЫМИ СВОЙСТВАМИ

Рассматривается методика расчета болтового соединения двух пластин с прокладкой с нелинейными свойствами. Расчет производится с использованием программы AutodeskSimulationMultiphysics.

В конструкциях широко распространены фланцевые соединения с контактирующими фланцами и прокладками, обеспечивающие герметичность соединений. Прокладки выполняют в виде плоского листа из резины, паронита, фторопласта, мягкой стали и т.п. При расчете на прочность и на отсутствие расхождения стыка необходимо учитывать упругие свойства таких прокладок.

В AutodeskInventor создана пространственную модель с прокладкой и отверстиями для болтов. Модель состоит из верхней и

151

нижней детали, между которыми располагается прокладка из материала с нелинейными свойствами (рис. 1).

Рис. 1. Модель конструкции двух упругих деталей с нелинейной прокладкой и отверстиями под болты

Созданная модель конвертируетсявAutodeskSimulationMultiphysics (рис. 2).

Рис. 2. Конвертированная модель в

AutodeskSimulationMultiphysics

На дереве модели (FEAEditor) Part 1, Part 2 – стягиваемые детали, Part 3 – прокладка с нелинейными свойствами.

Задается тип анализа: StaticStresswithNonanlinearMaterialModels (статический анализ с нелинейными свойствами материала).

Задаютсясвойстваверхнейинижнейдетали: Element Type <

Brick; Element Definition →Isotropic; Material → ASTM A36 Steel.

Bar.

152

Задаютсясвойствапрокладки: Element Type → 3-D Gasket;

Element Definition→Edit Element Definition; Material→EditPropeties,

Element Material Specification; Nonlinear

Gasket→ввестихарактеристикипрокладки (рис.3).

Рис. 3. Окно ElementMaterialSpecification

смеханическими характеристиками прокладки

Вкачестве характеристик нелинейных свойств прокладки используется график зависимости перемещения верхней и нижней поверхности прокладки от давления. Такая характеристика должна быть определена и представлена в виде графика как исходные механические свойства прокладки.

Добавлять точки можно командой, используя левую кнопку мыши (ЛКМ): подвести курсор к нужной точке на кривой AddPointtoLoadingCurve (рис.4 а, б).

a) б)

Рис. 4. Добавление точек на графике нелинейных характеристик прокладки:

а) последовательность окон; б) добавленная точка

153

Для добавления новой кривой разгрузки необходимо подвести курсор к нужной точке (4 б) на кривой и нажать на ЛКМ (рис.5). Кривую 7-6 можно подправить передвинуть и добавить новые точки используя ЛКМ и команду AddPointtoUnloadingCurve 1 (рис.6).

Рис. 5. Добавление новой кривой разгрузки

Рис. 6. Сдвиг новой кривой разгрузки

Затем переходим к созданию сети. Следует отметить, что сеть в прокладке должна быть создана с одним элементом по толщине (рис. 7).

154

Рис. 7. Сеть прокладки толщиной в один элемент

Теперь переходим к вставке болтов.На панели выбратьBolt. Заполнить таблицу, для этого необходимо указать тип болта

(например анкерные GroundedBolt), поверхности, которых касается головка болта, гайка, размеры отверстия под болт и размеры самого болта (рис.8).

Рис. 8. Окно с данными болтового соединения

Определяем поверхности прокладки. В дереве построения выделить верхнюю и нижнюю поверхность прокладки → ПКМ →

Gasket’sTop/BottonSurface (рис. 9).

Рис. 9. Определение поверхностей контакта прокладки

155

Следующим этапом является закрепление конструкции. Для этого необходимо выделить поверхность на детали 2 (низ) изадать жесткое закрепление (рис. 10).

Рис. 10. Закрепление конструкции

Далее надо приложить нагрузку. Выделить поверхность на детали 1 (верх) и приложить общее давление р = -1000 Н/мм2. Давление прикладываем в направлении наружу (рис.11).

Рис. 11. Приложенная нагрузка направлена от поверхности Установить контакт поверхностей деталей и прокладки, как

свободный (Free).

Теперь можно начать счетRunSimulation. Результаты расчета представлены на рис 12 и 13.

Перемещения показаы на рис. 12. Видно, что под действием нагрузки возможно расхождение стягиваемого болтами пакета.

156

Рис. 12. Расхождение стыка (перемещения)

На рис. 13 представлено поле распределения эквивалентных напряжений по Мизесу. Наибольшие напряжения наблюдаются в районе болтов.

Рис. 13. Поле распределения эквивалентных напряжений по Мизесу

157

УВАЖАЕМЫЕ КОЛЛЕГИ!

Приглашаем Вас принять участие в межвузовском сборнике научных трудов "Обеспечение качества продукции на этапах конструкторской и технологической подготовки производства".

Сборник будет выпущен в электронном виде в 2014 г.

Требования к материалам сборника:

1.Материал статьи объемом до 6-ти полных страниц формата А5 представляется ответственному секретарю сборника в отпечатанном и электронном виде ст. преподавателю кафедры НГиМСЧ Касаткиной И. Н. или по электронной почте [e-mail].

2.Шрифт Times New Roman, размер 11.

3.Межстрочный интервал – одинарный, абзацный отступ

1,27 см.

4.Размеры полей: верхнее – 1,5 см, нижнее - 1,8 см, левое - 2,0 см, правое – 1,3 см.

5.Аннотация: размер шрифта – 9, межстрочный интервал –

0,8.

6.Пример оформления материалов статьи

УДК 627….. (без абзацного отступа, шрифт 11) (один интервал)

И.И. Иванов, П.П. Петров (выравнивание по центру, шрифт 11) (один интервал)

НАЗВАНИЕ СТАТЬИ

(выравнивание по центру, шрифт 11) (один интервал)

Рассматриваются проблемы применения метода (аннотация смещается относительно текста статьи на 5 знаков, абзацный отступ – 1 см, шрифт – 9, межстрочный интервал – 0,8).

(один интервал)

Текст статьи …………………………. (абзацный отступ – 1,25 см, шрифт – 11, межстрочный интервал - одинарный).

(один интервал)

Рисунок (по ширине, без абзацного отступа)

158

Рис. 1. Внешний вид установки для …. (шрифт 11, без абзацного отступа)

(один интервал)

Продолжение текста статьи …… (один интервал)

Литература (по центру, шрифт 11, без абзацного отступа)

(один интервал)

1.Сидоров С.С., ……. (шрифт 11, абзацный отступ - 1,25 см).

2.……………………. .

(один интервал)

Воронежский государственный технический университет (шрифт 11, выравнивание по правому краю).

159

Научное издание

ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ НА ЭТАПАХ КОНСТРУКТОРСКОЙ

И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИПРОИЗВОДСТВА

Выпуск 14

В авторской редакции

Компьютерный набор И.Н. Касаткиной

Подписано к изданию 15.12.2015. Уч.-изд. л. 8,02.

ФГБОУ ВО«Воронежский государственный технический университет»

394026 Воронеж, Московский просп., 14

160