Расчет вектора изгиба гвоздя

Размещено на http://www.allbest.ru/

БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ (ФИЛИАЛ)

ФГБОУ ВПО «САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. ГАГАРИНА Ю.А.»

ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

КАФЕДРА «УПРАВЛЕНИЕ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ»

Контрольная работа по дисциплине:

Векторный энергетический анализ

Выполнил ст. гр. УИТ - 41

Варакина Ю.В.

Вариант №5

Руководитель проекта

Знамцев Ю. М.

2012

Расчет вектора Умова касательного изгиба гвоздя при ударе по касательной плоскости

1. Расчетная (сокращенная) формула

2. Описание всех переменных входящих в формулу и начальные значения этих переменных

Уфмг-вектор Умова касательного изгиба гвоздя при ударе по касательной плоскости, Вт/м². Его надо промоделировать от изменения параметров в заданных пределах;

Fуд-сила удара, Н:

Fуд=198 Н

Дdуд- смещение оси контакта молота со шляпкой от оси гвоздя, м;

Дdуд=0,2*10^-3м

t- время удара молотком по гвоздю, с;

t=0,05

s_k- площадь контакта молотка и шляпки гвоздя при ударе,м²:

s_k=15 мм² =15*10^-5м²

3. Задание на моделирование

Задание заключается в том, чтобы получить анализ на чувствительность(один параметр изменяется, остальные заморожены). Диапазон измеряемого варьируемого параметра ±50% от заданного начального значения с шагом 10%

4. Моделирование

Вариация Fуд-сила удара

Сначала берем начальное задание Fуд0 и вычисляем шаг моделирования по формуле:

Затем находим диапазон изменяемого параметра:

После этого подставляем полученные значения изменяемого параметра в расчетную формулу. Значение остальных параметров оставляем начальными заданными и вычисляем значение вектора Умова от этих значений соответственно.

По полученным значениям строится график зависимости .

Вывод: вектор Умова касательного изгиба гвоздя при увеличении силы удара на 50% возрастает до:

а при уменьшении силы удара на 50% уменьшается до:

Зависимость прямо пропорциональна.

Вариация - смещение:

Находим диапазон изменяемого параметра:

Подставим полученные значения изменяемого параметра в расчетную формулу. Значение остальных параметров оставляем начальными заданными и вычисляем значение исследуемой формулы от этих значений соответственно.

По полученным значениям строится график зависимости

Вывод: вектор Умова касательного изгиба гвоздя при увеличении силы удара на 50% возрастает до:

а при уменьшении силы удара на 50% уменьшается:

до

Зависимость также прямо пропорциональна.

Вариация t

Вычисляем шаг моделирования:

Затем находим диапазон измеряемого параметра:

Подставим полученные значения изменяемого параметра в расчетную формулу. Значение остальных параметров оставляем начальными заданными и вычисляем значение исследуемой формулы от этих значений соответственно.

Вывод: зависимость обратно пропорциональная, вектор Умова касательного изгиба гвоздя при увеличении времени удара молотком по гвоздю плавно уменьшается по гиперболической зависимости от:

до

Для данной зависимости рассчитаем коэффициент крутизны (чувствительности) в конечных точках. Для этого на графике сделаем дополнительное построение к крайним точкам графика проведем касательные и достроим до прямоугольного треугольника и найдем отношение:

Вычислим коэффициенты крутизны:

, значит коэффициент крутизны , то на этом участке он принимает оптимальное числовое значение, т.е при увеличении по х существует гиперболическая зависимость величины , угол убывает с возрастанием по х.

Также можно сказать, что при уменьшении времени удара на 50% вектор Умова касательного изгиба гвоздя уменьшается почти на 70%, а при увеличении времени удара на 50% вектор Умова касательно изгиба гвоздя уменьшается на оставшиеся 30%, все это подтверждает гиперболическую зависимость.

Вариация S_k

Берем начальное заданное значение S_k0 и вычисляем шаг моделирования по формуле:

Затем находим диапазон измеряемого параметра:

Подставим полученные значения изменяемого параметра в расчетную формулу. Значение остальных параметров оставляем начальными заданными и вычисляем значение исследуемой формулы от этих значений соответственно.

По полученным значениям строится график зависимости:

Вывод: вектор Умова касательного изгиба гвоздя при увеличении площади контакта молотка со шляпкой уменьшается по гиперболической зависимости.

Для более точного вывода рассчитаем коэффициент крутизны данного параметра.

Для этого на графике, построенном выше, сделаем дополнительное построение.

После чего рассчитаем отношение:

Вычислим коэффициенты крутизны:

, значит коэффициент крутизны , то на этом участке он принимает оптимальное числовое значение, т.е при увеличении по х существует гиперболическая зависимость величины , угол убывает с возрастанием по х. изгиб диапазон коэффициент

Проанализировав полученные графики, и приняв во внимание расчетную формулу, то есть «Вектор Умова касательного изгиба гвоздя при ударе по касательной площади» можно утверждать, что чем меньше вектор Умова, тем меньше будет изгибаться гвоздь при ударе по нему.

Размещено на Allbest.ru