Моделирование контактных задач деталей с покрытиями
Для оценки напряженно-деформированного состояния при взаимодействии деталей с покрытием необходимо решить несколько разнородных задач:
- выбор метода моделирования объема деталей с покрытием;
- выбор метода решения контактной задачи.
Контактные задачи предлагается решать методом машинных имитационных экспериментов в классе имитационных контактных задач.
Под имитацией обычно понимают численный метод проведения на цифровых вычислительных машинах экспериментов с математическими моделями, описывающими поведение сложных систем в течение продолжительных периодов времени.
Для имитационной контактной задачи рассматривается взаимодействие нескольких упругих тел. Заданы геометрические образы тел.
Контуры стыкуемых поверхностей заданы с учетом отклонений их формы, положения и случайного состояния рельефа. Тела соприкасаются между собой до приложения внешних нагрузок в точках или по некоторым областям, которые заранее известны. Задан главный вектор и главный момент, прижимающие тела друг к другу.
При нагружении тел необходимо определить границы областей контакта. Также подлежат
определению законы распределения нормальных и касательных контактных давлений, а также перемещения обрабатываемых или исследуемых поверхностей.
В этом случае для решения поставленной задачи форма тел и их объемы одновременно аппроксимируются конечными элементами трех типов: объемными, поверхностными и проволочными.
Такой подход позволяет одновременно учитывать как физико-механические свойства
поверхностей, так и особенности их формы. Например, свойства деталей с покрытиями представляются элементами двух типов: покрытия – оболочечными или пластинчатыми, массивное тело – объемными конечными элементами.
Рельеф поверхности моделируется оболочечными или пластинчатыми, толщины которых изменяются при каждой реализации случайного процесса. При такой аппроксимации решение ведется как методами конечных, так и граничных элементов.
При каждой реализации случайного процесса отыскиваются точки или области первоначального контакта и зазоры между узлами сетки граничных элементов.
Формируются матрицы, характеризующие условия совместности деформаций и неизвестные контактные нагрузки, области контакта и глобальные матрицы жесткости, описывающие всю систему тел. Области контакта и неизвестные контактные нагрузки находятся итерационным методом на основе условия ограниченности давлений.
В этом случае усилия резания R и значения температур T 0 задаются на основании известных из
теории резания зависимостей. При эксплуатации соединения нагрузки H определяются путем решения контактной задачи для всего соединения. Принимается статическое нагружение и исходные нагрузки определяются на основе известного решения Г.Герца, либо решением контактной задачи методом граничных или конечных элементов.
- Моделирование контактной жесткости с учетом рельефа шероховатости
- Концепция моделирования тел поверхностными и объемными конечными элементами
- Модели, применяемые для анализа технологического оборудования
- Характеристики изнашивания
- Влияние контактных деформаций и износа на условия работы зубчатой передачи
- Сплавы с памятью и применение для обеспечения экологической безопасности
- Применение передач с деформируемыми звеньями
- Применение волновых передач в вакуумной технике
- Передачи движения в вакуум
- Оформление отчета по практике по ГОСТу 2021/2022
- Оформление ВКР по ГОСТу
- Как составить бизнес-план своими силами
- Оформление эссе по ГОСТу
- Оформление презентации по ГОСТу
- Оформление статьи по ГОСТу
- Оформление дипломной работы по ГОСТ 2021/2022
- Оформление курсовой работы по ГОСТу
- Оформление контрольной работы по ГОСТу