авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 ||

Сергей леонидович расчетно-экспериментальные методы исследования напряженно-деформированного состояния и циклической долговечности пневматических шин

-- [ Страница 2 ] --

С целью определения НДС в зонах концентрации резинокордная кон струкция шины моделируется как трехмерная многослойная структура, со стоящая из трехмерных резинокордных слоев и трехмерных резиновых дета лей между ними. Для исследования деформаций в резинокордных слоях они моделируются сочетанием объемных изотропных КЭ отдельно для корда и резиновой матрицы. Резиновая матрица между нитями корда моделируется как минимум двумя КЭ. Это позволяет определять неоднородное НДС рези нокордного слоя. Для повышения точности расчетов структура корда моде лируется в виде отдельных проволочек, скрученных в жгут, с применением объемных изотропных КЭ.

2. Разработан расчетно-экспериментальный метод анализа кон центраций напряжений в шинах, основанный на совместном использовании МКЭ и метода «замораживаемых» фотоупругих вклеек. Метод состоит в по следовательном применении расчетов и экспериментальных исследований на различных стадиях анализа конструкции пневматических шин, сопоставле нии расчетных и экспериментальных данных по геометрическим размерам шины и параметрам НДС для выбора рациональных схем моделирования шины, определении типов и размеров КЭ при анализе ее структуры. Для ис ключения влияния степени детализации структуры шины на величины НДС во внутренних областях шины строятся зависимости максимальных значений НДС от угловых и линейных размеров КЭ. На основе этих зависимостей оп ределяются предельные значения параметров НДС для значений угловых и линейных размеров КЭ, соответствующих реальным расстояниям между ни тями корда деталей шины. Метод позволяет определять наиболее нагружен ные зоны в массиве пневматических шин. Отличие расчетных значений мак симальных величин НДС от экспериментальных данных не превышает 20%.

3. Разработан расчетно-экспериментальный метод определения контактных напряжений в зоне контакта шины с дорогой, основанный на со вместном использовании МКЭ и датчиков контактных напряжений и тензо метрических плит, предназначенный для определения способов моделирова ния резинокордных слоев и выбора расчетной схемы рисунка протектора.

Метод позволяет определять контактные напряжения в элементах рисунка протектора с учетом сил трения в контакте. Отличия расчетных значений максимальных значений контактных напряжений в пятне контакта от экспе риментальных данных составляет 13-27%.

4. Разработан расчетно-экспериментальный метод определения стационарных и нестационарных тепловых полей пневматических шин, ос нованный на совместном использовании МКЭ и системы микротензорези сторов, предназначенный для определения способов моделирования резино кордных слоев и выбора расчетной модели рисунка протектора. Метод по зволяет определять распределение температуры саморазогрева шины при движении с различными скоростями, с учетом рисунка протектора на основе трехмерных моделей сегмента шины с элементами рисунка протектора. Ре зультаты расчетов максимальной температуры в шине по трехмерным моде лям отличаются от экспериментальных данных не более, чем на 10С.

5. Обоснован тип резинокордных образцов для проведения ис пытаний на циклическую долговечность при различных типах НДС в виде однослойных прямоугольных резинокордных пластин с различными углами расположения нитей корда. Проведены испытания и построены кривые уста лости резинокордных образцов для различных типов НДС, при наличии ста тической составляющей цикла деформирования и при повышенной темпера туре (80С). Показано, что тип деформированного состояния и температура испытаний влияют на циклическую долговечность резинокордных образцов.

При усталостных испытаниях резинокордных композитов на базе циклов установлено, что предельная величина размаха переменной деформа ции брекерных резин на основе 100% СК для чистого сдвига, характерного для зоны кромок брекера, составляет 0,60 (при 20С) и 0,50 при 80С. Для других типов НДС предельные величины переменных деформаций для 20С составляют 0,27 – 0,29.

6. Предложен критерий циклической долговечности деталей пневматических шин для сложного НДС - эквивалентная величина интенсив ности деформаций резиновой матрицы за оборот колеса, зависящая от разма ха и статической составляющей цикла.

7. Разработан метод прогнозирования циклической долговечно сти пневматических шин на основе расчетов НДС и температуры в зонах максимальных деформаций и экспериментальных исследований циклической долговечности резинокордных композитов.

С помощью разработанного метода проведены расчеты циклической долговечности различных деталей пневматических шин радиальной и диаго нальной конструкции. Показано, что расчетные зоны максимальных дефор маций и температуры шин совпадают с областями начала разрушений этих конструкций. Расчетные значения циклической долговечности различных де талей пневматических шин соответствуют экспериментально полученным данным для натурных шин.

8. Разработан метод и проведены расчеты циклической долго вечности зоны кромок брекера пневматических шин с учетом динамических нагрузок при движении по дорожному покрытию определенного типа с за данной скоростью, на основе расчетов НДС при различных нагрузках и па раметрах усталостных кривых резинокордного композита брекера.

9. Разработан принцип конструирования пневматических шин с повышенной циклической долговечностью. Конструирование шин включает определение параметров формы профиля и конструкции деталей шин, обес печивающие снижение амплитуд циклов НДС и температуры саморазогрева.

Разработанные шины 11,00R20 показали увеличение циклической долговеч ности брекера на 10 - 15% в условиях стендовых и эксплуатационных испы таний. Технические решения по конструкциям шин с повышенной цикличе ской долговечностью защищены патентами РФ.

10. Предложен принцип создания пневматических шин на основе прогнозирования циклической долговечности ее деталей при эксплуатацион ных и повышенных нагрузках, позволяющий разрабатывать шины, удовле творяющие перспективным требованиям по долговечности.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в рецензируемых изданиях, входящих в перечень ВАК 1 Соколов С. Л., Мухин О. Н., Левковская Э. Я., Володина Т. Н., Гор ская Л. П., Слюдиков Л. Д. Проектирование семейства шин // Каучук и рези на. – №4. - 1996. - с.12–16.

2 Соколов С.Л., Ненахов А.Б., Соколова Н.В. Методические подходы к расчету контактных напряжений радиальных пневматических шин методом конечных элементов и их экспериментальная оценка // Каучук и резина. – №2. - 1997. – С. 29–32.

3 Ненахов А.Б. Гальперин Л.Р., Соколов С.Л. Оптимизация конструк ции пневматических шин на стадии проектирования // Каучук и резина. - №2.

– 2000. - № 2. – С. 25 – 34.

4 Юсупов А.А., Юрцев Л.Н., Веселов И.В., Соколов С.Л. Создание но вой конструкции безопасной шины // Каучук и резина. - №4. - 2005. - С. 33 36.

5 Соколов С.Л. Расчет напряженно-деформированного состояния пневматических шин методом конечных элементов // Проблемы машино строения и надежности машин. №1. - 2007. - С. 57 - 62.

6 Слюдиков Л.Д., Володина Т.Н., Калинковский В.С., Соколов С.Л.

Экологическая и экономическая эффективность регрувных шин. Часть 4.

Оценка регрувинга специалистами шинной промышленности // Каучук и ре зина, №1. – 2009. - С. 19 - 22.

7 Соколов С.Л., Ушаков Б.Н. Методы исследования напряженно деформированного состояния резинокордных деталей машин // Вестник ма шиностроения. - №5. - 2009. - С. 29 – 33.

8 Соколов С.Л. Анализ теплового состояния пневматических шин с ис пользованием метода конечных элементов // Проблемы машиностроения и надежности машин. №3. - 2009. - С. 111 - 116.

9 Соколов С.Л., Ненахов А. Б. Прогнозирование усталостной долговеч ности пневматических шин // Каучук и резина. - №3. - 2009. - С. 35 - 39.

10 Соколов С. Л. Прогнозирование циклической долговечности пнев матических шин // Проблемы машиностроения и надежности машин. №5. 2010. - С. 29 - 35.

Статьи и тезисы 11 Ненахов А.Б., Соколов С.Л., Гальперин Л.Р. Конструирование шин с использованием расчетных методов // Материалы 14 симпозиума «Проблемы шин и резинокордных композитов». - том 2. - М.: ФГУП «НИИ шинной про мышленности». - 2003. - С. 100-105.

12 Ненахов А.Б., Соколов С.Л., Гальперин Л.Р., Марченко С.И. Мето дология проектирования шин с использованием расчетных методов // Мате риалы Международной конференции по каучуку и резине. - М. - 2004. - С.

172.

13 Ненахов А.Б., Соколов С.Л., Кудрявцев Е.П. Андреев М.Ю. Приме нение расчетных методов при внедрении новых армирующих материалов в конструкциях пневматических шин // Материалы 15 Симпозиума «Проблемы шин и резинокордных композитов». том 2. - М.: ФГУП «НИИ шинной про мышленности». - 2004. – С. 76 – 79.

14 Юсупов А.А., Веселов И.В., Соколов С.Л. Разработка методики рас чета безопасных шин // Материалы 1Х Международной научно-практической конференции «Резиновая промышленность. Сырье. Материалы. Техноло гии». - М.: ООО «Научно-технический центр «НИИШП». - 2005. - С. 172-174.

15 Юсупов А.А., Веселов И.В., Соколов С.Л. Разработка методики рас чета безопасных шин // Научно-технический журнал «Проблемы шин и рези нокордных композитов», М. - 2005. - №2. - С. 12-17.

16 Ушаков Б.Н., Соколов С.Л., Тартаковер Е.И. Расчетно экспериментальный анализ напряжений в резинокордных элементах машин // Материалы Международной конференции по теории механизмов и механике машин. – Краснодар. - 2006. - С. 231.

17 Ненахов А.Б., Соколов С.Л. Новые армирующие текстильные мате риалы и пути их эффективного применения // Материалы 17 симпозиума «Проблемы шин и резинокордных композитов», том 2, М.: ООО «Научно технический центр «НИИШП». - 2006. - С. 58-66.

18 Соколов С.Л., Ушаков Б.Н. Анализ напряженно-деформированного состояния и долговечности пневматических шин // Материалы 18 Междуна родной интернет-конференции молодых ученых и студентов по современным проблемам машиноведения. М.: Институт машиноведения им. А. А. Благо нравова РАН. - 2006. - С. 184.

19 Вольнов А.А., Кавторев Н.Д., Ненахов А.Б., Соколов С.Л. Новые армирующие текстильные материалы и их эффективное применение в произ водстве шин// Мир шин. №8 (39). - 2007. - С.27-31.

20 Соколов С.Л., Ненахов А.Б. Применение новых текстильных арми рующих материалов в СКГШ // Материалы 18 симпозиума «Проблемы шин и резинокордных композитов», том 2, М.: ООО «Научно-технический центр «НИИШП». - 2007. - С.164-166.

21 Слюдиков Л.Д., Соколов С.Л., Калинковский В.С., Володина Т.Н.

Регрувинг – важное направление в решении проблем полного использования заложенного в грузовые шины ресурса, уменьшения массы утильных шин и газовых выбросов автомобилей // Материалы 18 симпозиума «Проблемы шин и резинокордных композитов», том 2, М.: ООО «Научно-технический центр «НИИШП». - 2007. - С.150-163.

22 Соколов С.Л., Ушаков Б.Н. Расчет напряженно-деформированного состояния пневматических шин с учетом динамических перегрузок // Мате риалы 19 Международной конференции молодых ученых по современным проблемам машиноведения. М.: Институт машиноведения им. А. А. Благо нравова РАН. - 2007. - С. 173.

23 Соколов С.Л., Ушаков Б.Н. Методы исследования напряжений и долговечности пневматических шин // Материалы ХIV Международного симпозиума «Динамические и технологические проблемы механики конст рукций и сплошных сред» им. А.Г.Горшкова. - Ярополец. - 2008.

24 Соколов С.Л., Ушаков Б.Н. Методы исследования напряжений в ре зинокордных деталях машин // Труды Всероссийской научно-технической конференции «Машиноведение и детали машин». М.: МГТУ им.

Н.Э.Баумана. - 2008. - С. 31-32.

25 Соколов С.Л., Ненахов А.Б. Прогнозирование долговечности пнев матических шин // Материалы 19 симпозиума «Проблемы шин и резино кордных композитов», том 2, М.: ООО «Научно-технический центр «НИИШП». - 2008. - С.180-190.

26 Ненахов А.Б., Соколов С.Л. Применение высокопрочных анидных кордных тканей в грузовых, легкогрузовых и сверхкрупногабаритных шинах // Материалы 19 симпозиума «Проблемы шин и резинокордных композитов», том 2, М.: ООО «Научно-технический центр «НИИШП». - 2008. - С.102-111.

27 Гамлицкий Ю.А., Соколов С.Л., Слепнева А.П., Слепнева М.П. Ус талостные свойства резинокордных деталей СКГШ // Материалы 19 симпо зиума «Проблемы шин и резинокордных композитов», том 2, М.: ООО «На учно-технический центр «НИИШП». - 2008. - С.227-241.

28 Соколов С.Л. Ушаков Б.Н. Исследование усталостной долговечно сти пневматических шин // Материалы 20 Международной конференции мо лодых ученых по современным проблемам машиноведения. М.: Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН. - 2008. - С. 19.

29 Ненахов А.Б., Соколов С.Л. Применение высокопрочных анидных кордных тканей в грузовых, легкогрузовых и сверхкрупногабаритных шинах // Мир шин. №1 (56), 2008. - С.25 – 29.

30 Соколов С. Л., Ненахов А. Б. Прогнозирование усталостной долго вечности пневматических шин // Мир шин. - №2 (57), - 2008. - С.49 – 53.

31 Соколов С. Л., Ненахов А. Б., Гамлицкий Ю. А. Определение уста лостной долговечности резинокордных систем и деталей пневматических шин // Материалы XV Международной научно-практической конф. «Резино вая промышленность. Сырье. Материалы. Технологии». – М.: ООО «Научно технический центр «НИИШП».- 2009. – С. 213-217.

32 Соколов С. Л., Ненахов А. Б. Повышение усталостной долговечно сти зоны кромок брекера высокоскоростных шин // Материалы 20 симпозиу ма «Проблемы шин и резинокордных композитов», том 2, М.: ООО «Научно технический центр «НИИШП». - 2009. - С.179 - 186.

33 Соколов С.Л. Расчетно-экспериментальный метод определения ус талостной долговечности пневматических шин // Материалы ХVI Междуна родного симпозиума «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред» им. А. Г. Горшкова. том 2, - Ярополец. 2010. – С. 97 - 99.

34 Соколов С. Л., Ненахов А. Б., Гамлицкий Ю. А. Прогнозирование циклической долговечности деталей пневматических шин // Материалы XV Международной научно-практической конф. «Резиновая промышленность.

Сырье. Материалы. Технологии». – М.: ООО «Научно-технический центр «НИИШП».- 2009. – С. 182 - 187.

35 Соколов С. Л., Ненахов А. Б., Гамлицкий Ю. А. Определение цикли ческой долговечности деталей пневматических шин // Тезисы докладов 8-й Украинской с международным участием научно-технической конф. резин щиков «Эластомеры: материалы, технология, оборудование, изделия». – Днепропетровск: ГВУЗ «УГХТУ».- 2010. – С. 94 - 97.

36 Соколов С. Л., Ненахов А. Б. Характеристики циклической долго вечности пневматических шин // Материалы 21 симпозиума «Проблемы шин и резинокордных композитов», том 2, М.: ООО «Научно-технический центр «НИИШП». - 2010. - С.144 - 153.

37 Соколов С.Л. Ушаков Б.Н. Расчетно-экспериментальный метод оп ределения напряженно-деформированного состояния пневматических шин от действия механических нагрузок// Материалы 22 Международной конферен ции молодых ученых по современным проблемам машиноведения. М.: Ин ститут машиноведения им. А. А. Благонравова РАН. - 2010. - С. 23.

38 Соколов С.Л. Моделирование многослойной резинокордной струк туры пневматических шин // Материалы ХVII Международного симпозиума «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред» им. А. Г. Горшкова. том 1, - Ярополец. - 2011. – С. 176 - 178.

Патенты РФ 39 Пат. 2317212 РФ. МПК В60С 9/04. Покрышка пневматической ши ны / Вольнов А.А, Гальперин Л.Р., Кавторев Н.Д., Кудрявцев Е.П., Ненахов А.Б., Скороход Р.А., Соколов С.Л. (ООО «ХК ЛОйл НЕФТЕХИМ», Москва). 2008.

40 Пат. 2320496 РФ. МПК В60С 9/06. Пневматическая шина для круп ногабаритных автомобилей / Будагов А.А, Гальперин Л.Р., Кавторев Н.Д., Кудрявцев Е.П., Ненахов А.Б., Скороход Р.А., Соколов С.Л. (ООО «ХК ЛОйл НЕФТЕХИМ», Москва).-2008.

41 Пат. 72662 РФ на полезную модель. Покрышка пневматической ши ны. / Кавторев Н.Д., Кудрявцев Е.П., Ненахов А.Б., Соколов С.Л. (ООО «ХК ЛОйл НЕФТЕХИМ», Москва).-2008.

Свидетельства о регистрации программ 42 Ненахов А.Б. Марченко С.И., Соколов С.Л. Tyre Count Program (TCP). Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2004612336. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, па тентам и товарным знакам. 15 октября 2004.



Pages:     | 1 ||
 




 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.