Использование пакета КЭ-анализа в определении конструктивных параметров изделий машиностроения

Abstract

В данной статье рассмотрен метод реализации конечно-элементных расчетов конструкции устройства. Авторами получены результаты проверки конструкции на прочность, а так же определены конструктивные параметры элементов при соединении деталей путем разогрева. В качестве пакета конечно-элементных расчетов был использован специализированный вычислитель Calculix с лицензией GPL, последовательность применения которого изложена в статье. Для автоматизации вычислений используется сеточный генератор NETGEN 3.0, обеспечивающий быстрое и корректное разбиение исходных объектов на сетку конечных элементов. В качестве примера рассматривается оригинальная конструкция самого ударника, которая содержит стержень и кольцо, смещение которого не допускается. По этой причине требуется его посадка на стержень с натягом. Решение этой задачи и предложено авторами с использованием FEM анализа. Так же с использованием пакета FEM анализа выполнено решение задачи определения прочности стержня ударника, и подбора материала сердечника. При этом выполнялся модальный анализ конструкции, а материал подбирался по пределу прочности из известных марок сталей. В качестве исходных критериев для подбора материала служили результаты анализа напряжений и других деформаций по Р. Мизесу.