Лимаренко Олександр Михайлович. Моделювання і методи розрахунку корпусних деталей верстатів

brief description

Лимаренко Олександр Михайлович. Моделювання і методи розрахунку корпусних деталей верстатів : Дис... канд. наук: 05.02.02 2008

Лимаренко О.М. Моделювання і методи розрахунку корпусних деталей верстатів Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук спеціальність 05.02.02 машинознавство, Одеський національний політехнічний університет, Одеса. 2008.
Дисертація присвячена рішенню наукової задачі, що полягає в удосконаленні методів розрахунку елементів несучої системи верстатів.
У роботі надається аналіз сучасного стану методів розрахунку деталей несучої системи верстатів. Розглянуто основні підходи й критерії розрахунку. Дано аналіз конструктивних особливостей корпусних деталей верстатів. Показано, що багато елементів несучої системи по своїй розрахунковій схемі варто відносити до тонкостінних стрижнів, що працюють в умовах вигину й крутіння. Корпусні деталі несучої системи мають підкріплення складної форми. Доводиться вводити додаткові спрощення в розрахункову схему, що вимагає додаткової перевірки отриманих результатів. З цією метою розроблена методика експериментальних досліджень результати яких добре узгоджуються з результатами обчислень методом кінцевих елементів у пакеті ANSYS.
При статичних і динамічних розрахунках конструктивних елементів металорізальних верстатів вперше застосований метод граничних елементів (МГЕ). Розроблено методику рішення задачі про крутильні коливання тонкостінних елементів по алгоритму МГЕ. Вирішено ряд задач статики й динаміки тонкостінних елементів верстатів по МГЕ; складені програми, що реалізують розроблені алгоритми в середовищі MATLAB.
Для розрахунку верстатних конструкцій зі складною геометрією застосовано сучасний програмний комплекс ANSYS, що працює на основі методу кінцевих елементів. Запропоновано способи врахування в розрахунковій схемі різних умов закріплення і навантаження, характерних для корпусних деталей металорізальних верстатів. Розроблена й реалізована в програмі ANSYS відповідна методика розрахунку.

Дано аналіз сучасного стану методів розрахунку деталей несучої системи металорізальних верстатів.
Показано, що багато елементів несучої системи металорізальних верстатів по своїй розрахунковій схемі варто відносити до тонкостінних стрижнів, що працюють в умовах вигину й крутіння.
Розроблено методику експериментальних досліджень для визначення полів напруг і деформацій тонкостінних елементів металорізальних верстатів у лабораторні й у заводських умовах.
Виконано експериментальні дослідження верстатних тонкостінних елементів відкритого й замкнутого профілів, результати яких добре погодяться з результатами обчислень методом кінцевих елементів у пакеті ANSYS.
При статичних і динамічних розрахунках конструктивних елементів металорізальних верстатів уперше застосований метод граничних елементів (МГЭ).
Розроблено методику рішення задачі крутильних коливань тонкостінних конструктивних елементів металорізальних верстатів.
Вирішено ряд задач статики й динаміки тонкостінних конструктивних елементів верстатів МГЭ; складені програми, що реалізують розроблені алгоритми в середовищі MATLAB.
Для розрахунку верстатних конструкцій зі складною геометрією застосований сучасний програмний комплекс ANSYS, що працює на основі методу кінцевих елементів.
Запропоновано способи обліку в розрахунковій схемі різних умов закріплення й нагружения, характерних для корпусних деталей металорізальних верстатів.
Розроблено й реалізована в програмі ANSYS методика розрахунку елементів несучої системи металорізальних верстатів.
Створено пакет прикладних програм у рамках МГЭ, МКЭ для автоматизації розрахунків корпусних деталей металорізальних верстатів.