струкции
,
в проектной задаче
—
для определения топологии
(
конфигу
-
рации и размеров сечений
)
и параметров в параметрической оптимиза
-
ции
.
Для моделирования использовались следующие типы КЭ
:
балоч
-
ный элемент
,
учитывающий эффекты поперечного сдвига
,
и тонко
-
стенный балочный элемент произвольных поперечных сечений №
24
(ANSYS),
имеющие по
6
степеней свободы в узле
.
Балочная КЭМ осто
-
ва
,
составленная по предлагаемой методике
,
имеет всего
58
узлов и
57
элементов
(
см
.
рис
. 2).
Конечно
-
элементные модели среднего уровня строились на осно
-
ве проведенных исследований
[3–5].
В качестве базовых КЭ для КЭМ
принимаем пластинчатые согласованные элементы с шестью степеня
-
ми свободы в узле
.
Балочными КЭ моделируют ребра жесткости
,
резь
-
бовые соединения
,
полуоси и некоторые другие элементы остова
.
По
-
строенная таким образом КЭМ имеет
2470
узлов и
2860
элементов
(
см
.
рис
. 3).
Конечно
-
элементные модели высшего уровня
,
как отмечалось
,
пред
-
назначены для более точного имитационного моделирования и отлича
-
ются использованием значительно б
´
ольшего числа КЭ для моделиро
-
вания
(
см
.
рис
. 4).
В качестве базового КЭ можно выбрать как пластин
-
чатый
,
так и трехмерный
(
объемный
).
Следует учитывать
,
что из
-
за
наличия б
´
ольшего числа узлов в трехмерных КЭ размер разрешающей
системы уравнений МКЭ и
,
соответственно
,
время на решение будут
существенно больше
,
чем для КЭМ из двумерных КЭ
.
Конечно
-
элементные модели навесных устройств составлены из ба
-
лочных КЭ
,
соединенных жестко или шарнирно в зависимости от кон
-
струкции
.
Сравнение результатов расчета навесных устройств для раз
-
личных режимов работы по МКЭ с точным аналитическим при стати
-
ческом нагружении показало
,
что погрешность не превышает
1 %.
Конечно
-
элементная модель трансмиссии состоит из типовых эле
-
ментов
,
разработанных в работах
[5, 9, 10, 11].
Она включает в себя
все передачи реальной конструкции и содержит
102
элемента и
91
узел
(
рис
. 10).
Максимальная погрешность значений крутящих моментов на
вторичном валу и полуоси
,
вычисленных для всех передач по МКЭ
,
по
сравнению с аналитическими не превышает
5,0 %.
В результате проведенных исследований выявлено
,
что значения
напряжений и деформаций остова от действия реакций в опорах валов
трансмиссии при передаче крутящего момента от двигателя к веду
-
щим колесам соизмеримы со значениями напряжений и деформаций
от вертикальных реакций
,
действующих на остов при движении трак
-
тора
[11].
Поэтому для прогнозирования работоспособности остова и
100 ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Машиностроение
”. 2004.
№
4
