№ 1 (19) – 2023

 

ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДУ ГРАНИЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ПРИ КРУЧЕННІ ТОНКОСТІННИХ РАМ АВТОМОБІЛІВ

 
https://doi.org/10.37129/2313-7509.2023.19.140-152
 
завантаження  В. Ф. Оробей, д-р техн. наук, проф.

 
завантаження  О. В. Ковра
завантаження  С. Г. Чабан, канд. техн. наук, доц.
завантаження  Д. О. Пуріч, канд. техн. наук, доц.
завантаження  Н. М. Арцибашева, канд. техн. наук, доц.
 
 

Цитувати (ДСТУ 8302:2015)
Оробей В. Ф., Ковра О. В., Чабан С. Г., Пуріч Д. О., Арцибашева Н. М. Застосування методу граничних елементів для розрахунку напружено-деформованого стану при крученні тонкостінних рам автомобілів. Збірник наукових праць Військової академії (м. Одеса). 2023. № 1 (19). С. 140-152. https://doi.org/10.37129/2313-7509.2023.19.140-152
 

Анотація
В даний час основним методом розрахунку напружено-деформованого стану (НДС) є метод скінченних елементів (МСЕ), реалізований у програмних комплексах, таких як ANSYS, Solid Works, MATLAB та інших. Встановлено, що якщо НДС конструкції описується стрижньовими функціями, то метод скінченних елементів дає точні результати. Якщо ж стан об’єкта описується іншими функціями, то МСЕ може дати лише наближені результати розрахунку НДС. Тому в цій роботі автори застосували точніший метод розрахунку НДС тонкостінних рам автомобілів – чисельно-аналітичний метод граничних елементів (ЧА МГЕ).
Метою дослідження є застосування точнішого методу розрахунку НДС тонкостінних рам автомобілів за допомогою ЧА МГЕ. Науковий та практичний напрямок роботи полягає в тому, що застосована технологія точнішого методу розрахунку НДС тонкостінних рам автомобілів – ЧА МГЕ. Методологією дослідження є побудова математичних моделей розрахунку тонкостінних рам автомобілів – ЧА МГЕ.
При проектуванні тонкостінних металоконструкцій НДС описується гіперболічними функціями і МСЕ в принципі не може дати точних результатів розрахунку НДС тонкостінних конструкцій. Тому в роботі пропонується застосувати для розрахунку НДС кручення тонкостінний рам автомобілів технологію методом граничних елементів, які вільні від недоліків технологій МСЕ.
В роботі представлені матричні функції рішення диференціальних рівнянь скінченного кручення тонкостінних рам, які були застосувані для розрахунку НДС стрижневого кручення тонкостінних рам автомобілів. Виконано точніший розрахунок НДС тонкостінних рам автомобілів. Це у свою чергу дозволить визначити точні розміри поперечного перерізу тонкостінних рам автомобілів.
Результатом проведеного дослідження є побудова точних моделей напружено-деформованого стану при крученні тонкостінних рам автомобілів. Приведені системи лінійних рівнянь алгебри розрахунку НДС обмеженого кручення двох нерозрізних балок, що є моделями рам автомобілів. Представлений розрахунок рам на стиснене кручення. Отримані точні результати розрахунку НДС обмеженого кручення рам автомобілів, що представлені у вигляді таблиць і епюр.

Ключові слова
МСЕ, МГЕ, тонкостінні рами автомобілів.
 
 
 

Список бібліографічних посилань
  1. Оробей В. Ф.,Сурьянинов Н. Г., Лимаренко А. М Расчёт стержневых конструкций методом граничных и конечных элементов. Холодильна техніка і технологія. Одеса, 2005. № 2 (94). С. 89–92.
  2. Сурьянинов Н. Г., Лимаренко А. М. Анализ НДС тонкостенного стержневого открытого профиля в программе ANSYS. Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури. Одеса, 2005. Вип. 17. С. 195–200.
  3. Сурьянинов Н. Г., Лимаренко А. М. Крутильные колебания конструкций из тонкостенных стержней. Вісник Одеського морського університету. Одеса, 2007. Вип. 21. С. 40–47.
  4. Сурьянинов Н. Г., Лимаренко А. М. Собственные крутильные колебания тонкостенных стержней. Труды Одесского политехнического университета. Одесса, 2007, Вып. 1 (27). С. 19–23.
  5. Немчук А. О., Лимаренко А .М. Применение численных методов к расчету элементов судовых конструкций. Вісник Одеського морського університету. Одеса, 2009. Вип. 26. С. 85–90.
  6. Власов В. З. Избранные труды. Москва : Изд АН СССР, Т. 2,3 – 1963, 1964.
  7. Бычков Д. В. Строительная механика стержневых тонкостенных конструкцій. Москва : Строй издат, 1952. 457 с.
  8. Карякин Н. П. Основы расчета тонкостенных конструкцій. Москва : Высшая школа, 1960. 239 с.
  9. Масленников А. М. Расчет строительных конструкций численными методами. Ленинград : изд-во Ленингр. ун-та, 1987. 225 с.
 
 
 

References
 
  1. Orobej, V. F., Suryaninov, N. G., & Limarenko, A. M. (2005). Calculation of bar structures by the method of boundary and finite elements. Refrigeration equipment and technology, 2 (94), 89–92. [in Russian].
  2. Suryaninov, N. G., & Limarenko, A. M. (2005). SSS analysis of an open profile of a thin-walled bar in the ANSYS program. Bulletin of the Odesa State Academy of Construction and Architecture, 17, 195–200. [in Russian].
  3. Suryaninov, N. G., & Limarenko, A. M. (2007). Torsional vibrations of structures made of thin-walled rods. Bulletin of Odesa Maritime University,. 21, 40–47. [in Russian].
  4. Suryaninov, N. G., & Limarenko, A. M. (2007). Natural torsional vibrations of thin-walled rods. Proceedings of the Odessa Polytechnic University, 1 (27), 19–23. [in Russian].
  5. Nemchuk, A. O., Limarenko, A. M. (2009). Application of numerical methods to the calculation of elements of ship structures. Bulletin of Odessa Maritime University, 26, 85–90. [in Russian].
  6. Vlasov, V. Z. (1963. 1964). Selected writings. Yzd AN SSSR Publ. [in Russian].
  7. Bychkov, D. V. (1952). Structural mechanics of bar thin-walled structures. Construction Publishing House. [[in Russian].
  8. Karyakin, N. P. (1960). Fundamentals of calculation of thin-walled structures. Higher School Publ. [in Russian].
  9. Maslennikov, A. M. (1987). Calculation of building structures by numerical methods. Leningrad University Press Publ. [in Russian].
Copyright 2014 19.140-152 (укр) А. Розроблено ІОЦ ВА
Templates Joomla 1.7 by Wordpress themes free