КОМП’ЮТЕРНО-ІНТЕГРОВАНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ПОРШНІВ ДВЗ З УРАХУВАННЯМ ВПЛИВУ ЛИВАРНИХ ДЕФЕКТІВ НА МІЦНІСНУ НАДІЙНІСТЬ

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі  обгрунтована актуальність теми дисертаційної роботи, сформульована мета і основні задачі дослідження, приведена інформація про наукову новизну, практичне значення одержаних результатів і особистий внесок здобувача в роботу.

У першому розділі виконано аналіз сучасних технологій комп'ютерно-інтегрованого   проектування  литих поршнів  ДВЗ з безперервною  конструкторсько-технологічною взаємодією і використанням принципів CALS. Досліджено процес утворення газоусадкових дефектів в литих поршнях ДВЗ, а також застосування інтегрованих комп'ютерних систем в практиці виробників поршнів ДВЗ.

Показано, що достатня увага приділяється міцнісним розрахункам деталей поршнів дизельних двигунів, зокрема прогнозуванню теплонапруженого стану і оцінці термовтомної міцності в області камер згоряння поршнів, розрахунку напружено-деформованого стану корпусних деталей ДВЗ. Проте завдання, з якими доводиться нині стикатися дослідникам і фахівцям в цій галузі, є досить складними і вимагають певних витрат на експериментальну реалізацію. Однією з єдиних можливостей аналізу дослідницької проблеми є математичне або комп'ютерно-інтегроване моделювання на основі чисельних методів розрахунків.

На надійність поршня ДВЗ, за певних умов експлуатації, впливає структура матеріалу, яка варіюється і контролюється на етапах фазового переходу при охолодженні литої деталі, а також формується більшість найважливіших властивостей поршня. Недостатність експериментальних і розрахункових даних про концентрацію напруги в місцях ливарних дефектів призводить до того, що механізм втомного руйнування може увійти у протиріччя з дійсним механізмом накопичення втомного ушкодження в матеріалі.

Аналіз сучасних технологій комп'ютерно-інтегрованого проектування литих поршнів ДВЗ показав, що достатня увага приділяється оцінці ливарних дефектів (газоусадкової пористості) в поршнях ДВЗ, зокрема поршнях з алюмінієвих сплавів, проте потребує подальших досліджень питання оцінки впливу їх розмірів і характерних місць розташування на міцнісну надійність .

У другому розділі представлено метод визначення місць розташування і розмірів дефектів (газоусадкової пористості) в литому поршні ДВЗ з використанням комп'ютерно-інтегрованого моделювання теплових і гідродинамічних процесів лиття.