Влияние радиального расположения литейной раковины на местные напряжения, возникающие в отливке
Проблема уменьшения прочностных характеристик того или иного изделия вследствие появления литейных дефектов. Моделирование напряженно-деформированного состояния отливок, содержащих дефекты. Графики изменения данных напряжений при кручении и изгибе.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.12.2019 |
| Размер файла | 790,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Влияние радиального расположения литейной раковины на местные напряжения, возникающие в отливке
Морозов Н.А.,
Коваль С.Ю.
Деревянкин Д.В.
При применении различных способов литья инженеры нередко сталкиваются проблемой уменьшения прочностных характеристик того или иного изделия вследствие появления литейных дефектов. Для более точного понимания механизма изменения напряжений в зависимости от положения, размера и характера дефекта предлагается производить моделирование напряженно-деформированного состояния отливок, содержащих дефекты [1, 2]. В данном исследовании изучалось изменение местных напряжений в стержневой стальной отливке при различных радиальных положениях литейной раковины.
Для моделирования использовалась программа Autodesk Fusion, в которой создавалась твердотельная модель отливки длиной 500 мм, имеющей круглое поперечное сечение диаметром 30 мм (рисунок 1). В отливке моделировалась сферическая раковина диаметром 3 мм. Отливка одним концом жестко защемлялась, затем моделировались нагрузки (поперечная сила - 10000 Н, изгибающий момент 300 Н?м), приводящие к кручению и изгибу отливки (рисунки 2, 3).
Рисунок 1 - Твердотельная модель отливки
В процессе моделирования положение центра раковины перемещалось от продольной оси отливки в радиальном направлении с шагом 0,5 мм и определялись максимальные эквивалентные напряжения, возникающие в сечении отливки (рисунки 4, 5). Графики изменения данных напряжений при кручении и изгибе представлены на рисунках 6 и 7.
Рисунок 2 - Конечно-элементная сетка при изгибе
Рисунок 3 - Конечно-элементная сетка при кручении
Рисунок 4 - Литейная раковина вблизи центральной оси
Рисунок 5 - Литейная раковина вблизи поверхности отливки
Рисунок 6 - Зависимость между максимальными напряжениями в сечении и радиальным расстоянием от центра раковины до продольной оси отливки при кручении прочностный литейный дефект
Как видно из рисунков при приближении раковины к внешнему краю стержня местные напряжения существенно возрастают. Таким образом, раковины, находящиеся вблизи поверхности стержня будут наиболее опасными, так как являются концентраторами напряжений.
Рисунок 7 - Зависимость между максимальными напряжениями в сечении и радиальным расстоянием от центра раковины до продольной оси отливки при изгибе
Список литературы
1 Деревянкин, Д.В. Моделирование процесса литья металла / Д.В. Деревянкин // Сборник материалов Международной молодежной научной конференции: "Студенческие научные общества - экономике регионов". I часть - Оренбург: Издательско-полиграфический комплекс ОГУ, 2018. - С.225-228. - ISBN 978-5-7410-2164-4 (Ч - 1)
2 Гаврилов, А.А. Прочностные аспекты моделирования изгибных колебаний тонкостенных стержней / А.А. Гаврилов, Н.А. Морозов, Ю.Л. Власов // Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологии: материалы VI Всероссийской научно-практической конференции. -Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет", 2013. - С. 494-500
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Построение двумерной расчетной геометрической модели отливки и литейной формы, генерация конечноэлементной сетки. Моделирование температурно-фазовых полей в отливке и температурных полей в литейной форме. Расчет микро- и макропористости в отливке.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.06.2015Методика выполнения расчётов симметричных и несимметричных сборных конструкций с применением модели "рабочая нагрузка". Отладка расчётной модели по 3-D модели SolidWorks, схемам приложения нагрузки. Расчёт напряженно-деформированного состояния сборки.
лабораторная работа [6,2 M], добавлен 19.06.2019Дефекты сварки и причины их появления. Влияние свойств стали на образование дефектов в сварных соединениях и методы их выявления. Размеры, контролируемые измерением при подготовке деталей под сварку. Измерительный контроль качества сборки изделия.
презентация [522,9 K], добавлен 08.03.2015Описание работы установки виброакустического контроля крупногабаритных подшипников. Разработка каталога разнесенной сборки узла радиального нагружения и управляющей программы для станка. Инженерный анализ напряженно-деформированного состояния детали.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 12.08.2017Современное состояние вопроса исследования напряженно-деформированного состояния конструкций космических летательных аппаратов. Уравнения теории упругости. Свойства титана и титанового сплава. Описание комплекса съемочной аппаратуры микроспутников.
дипломная работа [6,2 M], добавлен 15.06.2014Анализ конструкции детали и выбор положения отливки в литейной форме. Разработка средств технологического обеспечения способа литья. Определение технологического маршрута изготовления отливки. Припуски и допуски на механическую обработку отливок.
методичка [1,2 M], добавлен 23.09.2011Качество изделий как совокупность их свойств, обусловливающих пригодность того или иного изделия удовлетворять определенные потребности обороны страны. Понятие последовательного изменения жизненного цикла изделия. Контроль качества оборонной продукции.
курс лекций [32,1 K], добавлен 20.04.2011Определение технологических параметров при обжиме. Механизм и схема напряженно-деформированного состояния при раздаче. Пути интенсификации процесса отбортовки. Определение напряжений и деформаций при вытяжке. Особенности процессов формовки и осадки.
курс лекций [5,4 M], добавлен 15.06.2009Анализ напряженно-деформированного состояния стержня с учётом собственного веса при деформации растяжения, кручения и плоского поперечного изгиба. Определение касательных напряжений. Полный угол закручивания сечений. Прямоугольное поперечное сечение.
контрольная работа [285,0 K], добавлен 28.05.2014Определение физико-механических характеристик (ФМХ) конструкции: подкрепляющих элементов, стенок и обшивок. Расчет внутренних силовых факторов, геометрических и жесткостных характеристик сечения. Расчет устойчивости многозамкнутого тонкостенного стержня.
курсовая работа [8,3 M], добавлен 27.05.2012
