Математическое моделирование
В автомобильных, тракторных, ряде быстроходных судовых и тепловозных двигателей жидкостного охлаждения широко применяют блок-картерную конструкцию. Верхний часть картер блока представляет собой многосвязную область. Рассмотрим задачу об упругом равновесии однородной изотропной картер блока представляющей собой семисвязную область, ограниченную снаружи прямоугольником, а изнутри расположенной окружностями близким к круговому с одинаковыми радиусами. При этом на внешний и внутренний контуры действуют кусочно-равномерно распределенные нагрузки с интенсивностью, соответственно под центральными углами.
При заданных давлений требуется определить поле напряжений в указанных областях с учетом шероховатостью.
Рассмотренная область извне ограничена прямоугольным контуром. Следует отметить, что отношение сторон прямоугольника таково, что при аффинном преобразовании наружный контур переходит к квадрату.
Решение этой задачи сводится к отысканию функций регулярных соответственно в аффинно преобразованных областях. При решении и этой задачи также используем отображающие функции. Далее по формуле Колосова-Мусхелишвили определяются компоненты напряжений в каждой области учитывая аффинное преобразование.
В результате анализа рассматриваемых примеров установлено что, в элементах конструкции чем удаленее отверстия друг от друга, тем менее влияние концентраций напряжений вокруг этих отверстий. При сближении отверстий это влияние увеличивается. В случае, когда расстояние между отверстиями меньше половины радиуса отверстий, концентрация напряжений редко увеличивается. В таком случае шероховатость внутренней поверхности отверстий существенно влияет нанапряженно-деформированного состояние элементов конструкции.
Результаты численных расчетов показывают, что влияние шероховатости и другие дефекты сказываются на увеличении коэффициентов концентрации напряжений, это влияние имеет место в поверхностном слое, не превышающем утроенного размера максимальной впадины или выступа.
Для оценки прочности узлов и деталей в виде многосвязных тел найдено касательное напряжение, действующее вблизи шероховатого контура.
С целью достижения наибольшей прочности в рассматриваемых составных конструкциях для заданных внутренних давлений, рассмотрено методика определения оптимальных величин натягов и внутреннего давления.
Дополнительные материалы: | Полный текст доклада |
Ваши комментарии Обратная связь |
[Головная страница] [Конференции] |
© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск