Расчетное определение характеристик эластичности автомобильного колеса
Настоящий дипломный проект состоит из 110 стр. расчетно-пояснительной записки, включающей в себя 35 рисунков, 19 таблиц.
Использовано 20 литературных источников.
Цель работы: отработка метода моделирования автомобильного колеса с шиной для определения характеристик эластичности. Определение этих характеристик бывает необходимо, как для проектирования собственно колеса, так и для расчета подвески, оценки характеристик устойчивости и управляемости автомобиля.
Создана конечноэлементная модель автомобильного колеса «Ока» с шиной 135/80 R12, модель – «Кама-503», проведено моделирование испытаний по определению нормальной и боковой жесткостей, также моделировалось одно из испытаний, оговоренных нормативными документами, а именно – определение сопротивления сдвигу борта бескамерных шин с полки обода.
Проведено определение экономической эффективности проведения научно-исследовательских работ по компьютерному моделированию для анализа характеристик эластичности автомобильного колеса.
Было разработано рабочее место оператора ЭВМ, проведен расчет заземления.
В комплекте пояснительная записка, презентация, доклад.
Основным расчетным методом, применяемым сегодня для указанного класса задач, является метод конечных элементов (МКЭ). В настоящей работе рассмотрены особенности применения МКЭ к анализу характеристик эластичности автомобильного колеса.
Первый раздел посвящен основным определениям, обозначениям, классификациям, требованиям и характеристика по шинам и колесам. Во втором разделе рассматриваются методики испытаний автомобильных шин. Третий раздел посвящен общим понятиям метода конечных элементов. В четвертом разделе описаны основные конструктивные элементы натурной и конечноэлементной модели автомобильного колеса с шиной, и описание проведенных математических экспериментов.
Введение. 4
1. Параметры колес и шин, оговариваемые нормативной документацией. 6
2. Методики испытаний шин. 23
3. Основы метода конечных элементов. 40
3.1. явное интегрирование по времени методом центральных конечных разностей; 42
3.2. оболочечные и объемные конечные элементы; 43
3.3. геометрическая и физическая нелинейность; 43
3.4. контактное взаимодействие; 44
3.5. твердотельная динамика; 45
3.6. модели материалов; 45
3.7. моделирование газонаполненного пневматика; 45
4. Методика определения характеристик упругости шины легкового автомобиля с использованием компьютерного моделирования. 46
4.1. конечноэлементная модель колеса с шиной; 49
4.2. определение нормальной жесткости шины; 53
4.3. определение боковой жесткости шины; 57
4.4. определение сопротивления сдвигу борта шины с полки обода. 61
5. Экономическая часть. 65
5.1. введение; 66
5.2. исходные данные; 67
5.3. определение плановой себестоимости проведения НИР; 68
5.4. затраты на проведение натурных экспериментов; 71
5.5. определение экономической эффективности; 72
5.6. заключение по экономической части. 73
6. Безопасность жизнедеятельности. 74
6.1. характеристика условий труда программиста; 76
6.2. требования к производственным помещениям; 77
6.2.1. окраска и коэффициенты отражения; 77
6.2.2. освещение; 78
6.2.3. параметры микроклимата; 80
6.2.4. вентиляция; 81
6.2.5. отопление; 84
6.2.6. шум и вибрация; 84
6.2.7. электромагнитное и ионизирующее излучения; 85
6.3. эргономические требования к рабочему месту; 86
6.4. режим труда; 93
6.5. опасность повышенного уровня напряженности электромагнитного
6.6. поля; 94
6.6.1. электробезопасность. Статическое электричество; 97
6.6.2. обеспечение электробезопасности техническими способами и средствами; 99
6.6.3. организационные и технические мероприятия по обеспечению электробезопасности; 99
6.7. пожаробезопасность; 99
6.7.1. причины возникновения пожара; 101
6.7.2. профилактика пожара; 101
6.8. расчет заземления; 103
6.9. построение дерева отказов для чрезвычайной ситуации - скачка напряжения; 104
6.10. заключение по БЖД. 107
7. Заключение. 108
Список использованной литературы. 109
1. ГОСТ 17697-72. Автомобили. Качение колеса. Термины и определения.
2. ГОСТ 22374-77. Шины пневматические. Конструкция. Термины и определения.
3. ГОСТ 4754-97. Шины пневматические для легковых автомобилей, прицепов к ним, легких грузовых автомобилей и автобусов особо малой вместимости. Технические условия.
4. ГОСТ Р 41.30-99 (Правила ЕЭК ООН № 30). Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения пневматических шин для автомобилей и их прицепов.
5. ГОСТ Р 52390-2005. Транспортные средства. Колеса дисковые. Технические требования и методы испытаний.
6. "Исследование напряженно-деформированного состояния бескамерной шины 185/65 R14". Е.В. Кочанов (материалы CAD-FEM GmbH)
7. John O. Hallquist. LS-DYNA theoretical manual. Livermore Software Technology Corporation. — 1998.
8. Бураго Н.Г., Кукуджанов В.Н. Обзор контактных алгоритмов// МТТ, 2005, №1. – С. 45-87.
9. Benson, D.J, Hallquist, J.O. (1985) 'A simple rigid body algorithm for structural dynamics programs'. Int. J. Num. Met/I. Eng., 22, pp. 723-749.
10. Park, K.C., Underwood, P.G. (1980) 'A variable-step central difference method for structural dynamics analysis. Part I. Theoretical aspects'. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 22:241-258.
11. Belytschko, T., Mullen, R. (1977) 'Explicit integration of structural problems', in Finite Elements in Nonlinear Mechanics, (ed.) by P. Bergan et al., pp. 672-720.
12. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов: [Вторая редакция]/М-во экон. РФ, М-во фин. РФ, ГК по стр-ву, архит. и жил. политике; рук. авт. кол.: Коссов В.В., Лившиц В.Н., Шахназаров А.Г. – М.: ОАО «НПО» Изд-во «Экономика», 2000, - 421 с.
13. ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ. Опасные и вредные производственные
факторы. Классификация. М., 1980.
14. ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя.
Общие эргономические требования. М., 1979.
15. ГОСТ 12.1.004-91 Пожарная безопасность. Общие требования, М.,
1992.
16. СНиП 2.09.02-85 Производственные здания. М., 1985.
17. СНиП 2.4.79 Естественное и искусственное освещение. М., 1979
18. СНиП 2-12-77 Защита от шума. М., 1977.
19. СНиП 21-01-97 Пожарная безопасность зданий и сооружений. М.
1997.
20. СанПиН - 2.2.2-542-96.
