Дополнительное задание

Расположить на валу зубчатое колесо и шпонку, тела связать контактами типа Bonded, оценить, как изменятся значения собственных частот с учетом добавочной массы. На свободном конце вала добавить пружину с поведением «крутильная» (Spring behavior = Torsional) для устранения свободного кручения вала (для отображения данного типа пружина необходимо включить отображения beta опций: Project > Tools > Options > User interface > Show beta options).

Новое: пружины, beta опции

Содержание отчета:

1. Титульный лист

2. Цель, самостоятельно выделенные задачи

3. Расчетная схема: эскиз со схемой приложения сил и закреплений, таблица с указанными значениями сил и перемещений. Оформляется в CAD среде KOMPAS.

4. Краткое описание процесса получения геометрии (список операций)

5. Используемые материалы деталей

6. Параметры сетки: настроенные параметры сетки, кол-во узлов и элементов. Показать сетку в зоне контакта

7. Результаты расчета для разных расчетных случаев, в подписях к рисункам указывать: вид результата (перемещения, напряжения), единицы измерения, номер расчетного случая. Привести эпюры: эквивалентных напряжений, контактных давлений, силы трения в контакте

8. Графики изменения максимальных контактных давлений и площади контакта от нагрузки

9. Развернутые выводы по проделанной работе, отражение основных полученных зависимостей. Оценить контактные давления с точки зрения допускаемых значений для узлов трения

Контрольные вопросы

1. По какому закону изменяется сила реакции деформированной пружины;

2. Что такое собственная частота тела;

3. Что такое собственная форма тела;

4. Как влияет жесткость тела на значение частот собственных колебаний;

5. Что такое резонанс;

6. Как влияет масса тела на значение частот собственных колебаний.

7. Что такое «механическая» частота колебаний

Литература

1. Файл «…Презентации - Огородникова\ansys6.pdf»

7. Динамический анализ

Тема: Анализ поведения упругих тел с учетом сил инерции

Цель: Показать процесс неустановившегося движения тел под действием внешних сил, с учетом их инерционных характеристики.

Ход работы:

Проводится анализ процесса удара резинового шарика по стальной пластине.

Построить геометрию шара и плоскости (Рисунок 33). Задачу решать в постановке двойной симметрии (1/4 часть тел). Для шарика указать материал резина (или создать: модуль упругости 0.5-1 МПа, коэффициент Пуассона 0.47-0.49, плотность 2000 кг/м³). Вдоль вертикальной оси приложить силу гравитации. На плоскости симметрии наложить условия соответствующие ограничения. Для отмеченных поверхностей создать контактную пару со следующими настройками: коэффициент трения 0.1; область поиска контакта: сфера радиусом 20-100 мм; контроль временного шага: автоматическое разделение шагов. Настройки анализа указать следующие: время расчета указать 0.5 сек; кол-во подшагов расчета указать варьируемым: 250-10000 шагов.

В качестве монитора помимо графика сходимости добавить график кинетической энергии и график перемещения нижней точки шара вдоль вертикальной оси (Solution information: result tracking kinetic energy and deformation probe).

Рисунок 33 – Расчетная модель падения шара на плоскость

Расчет можно продолжать до момента размыкания контакта (отскока) после первого удара. Пример графика кинетической энергии представлен ниже (Рисунок 34)

Рисунок 34 – Изменение кинетической энергии шарика в процессе расчета