Введение к работе
Актуальность темы. Необходимость увеличения ресурса и повышения надежности выпускаемой продукции выдвигает задачу совершенствования методов расчета, экспериментальных исследований и испытаний автомобилей. Решение этой проблемы актуально для одной из наиболее сложных в этом отношении систем автомобиля - кузовной конструкции.
Оценка усталостной долговечности кабин и создание расчешо-эктфимешзльного метода относятся к задачам теории надежности автомобиля и его систем, которую считают одной из трех составных частей доводочных стендовых испытаний. Это касается определения эксплуатационных, нагрузочных и других характеристик режимов, вводимых после соответствующей обработки в программы стендовых испытаний с целью выявления напряженных участков в элементах конструкции.
Исследованиям статической и динамической нагруженности конструкций мобильных машин посвящены работы ДБ. Гельфгата и В А. Ошнокова, НЛ. Гриненко, С.С. Дмитриченко, НЛ. Яценко, В.Б. Проскурякова, РВ. Ротенберга, РВ. Кугеля, СЯ. Марголиса, ЗА. Годжаева и др. Анализ нагрузочных процессов в работах этих ученых проведен методами математической статистики. Использование аппарата теории случайных функций и статистической динамики позволяет более полно отразить динамику автомобильных конструкций и уже на стадии проекпрэвания подучить количественную информацию о распределении всех необходимых параметров случайных процессов нагружения по известным свойствам входных случайных процессов и динамическим свойствам конструкций. Большое внимание оценке характеристик случайных процессов нагружения автомобильных конструкций уделено в работах ВЛ. Макеева, Н.И. Гриненко, КН. Яценко, Ю.С. Проскурякова и др.
Разработка расчетно-экспериментального метода оценки эксплуатационной нагруженности кабины автомобиля позволит совершенствовать и экспериментальные разрушающие методы испьпаний. Этот метод может служить основой организации ускоренных ресурсных испьпаний всех видов и позволит сделать вывод о перспективности, актуальности и важности данной проблемы, как с гаучной, так и с практической точки зрения.
Хочу выразить благодарность кхн., доценту ВВ. Звездану и длгл, профессору PP. Зиганшину за совместно разработанные структурные схемы включения пьезодатчиков для получения дифференциальных сигналов при испытаниях кабины грузового автомобиля КАМАЗ.
Объектом исследования является процесс доводочных испытаний, распространяемый на объекты с физическим пределом выносливости: элементы и конструкция кабины автомобилей семейства КАМАЗ.
Целью работы является разработка расчетно-экспериментального метода оценки усталостной долговечности кабин грузовых автомобилей.
Методы исследований. Решение поставленных задач базируется на методах статистической обработки результатов испытаний и информации об эксплуатационной надежности автомобилей; вероятностных и детерминированных методах анализа нагруженности конструкции; численных и экспериментальных исследованиях напряженно-деформированного состояния конструкций; вероятностных методах расчета усталостной долговечности конструкции по номинальным напряжениям и локальным деформациям; методах ускоренных испьпаний автомобильных конструкций в стендовых условиях.
Новизна полученных результатов заключается в следующем:
Получен диапазон возможных значений спектральных плотностей микропрофиля для семи типов дорог, позволяющий отразить характер их воздействия на конструкцию несущей системы грузового автомобиля.
Разработан расчетно-экспериментальньй метод оценки усталостной долговечности элементов кабины на основе исследования напряженно-деформированного состояния несущей системы грузового автомобиля, позволяющий определять пиковые напряжения в локальных зонах, приводящие усталостным разрушениям.
3. Разработан метод усталостных испытаний кабин по спектрам колебаний кабины
грузового автомобиля, отличающийся от известных тем, что позволяет воспроизвести не только
спектр экшлуатационных нагрузок, но и характер нагружения.
Теоретическая значимость работы заключается в разработке расчетно-экшерименгального метода и на его основе алгоритмического обеспечения контроля параметров испытательных стендов.
Практическая ценность. Внедрение в практику данного метода дает возможность обеспечения точности проведения расчетных и экспериментальных оценок вибронагруженности, напряженно-деформированного состояния, прочности и ресурса конструкции кабины грузового автомобиля, располагает более точными экстшуатационными данными.
Публикации. Основное содержание диссертации отраженов ] 1 работах.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы в различное время были рассмотрены и обсуждены на: П Международной научно-технической конференции «Проблемы исследования и проектирования машин», г. Пенза, 2007г.; Межвузовской конференции «Камские Чтения», г. Наб. Челны, 2009г.; Международном научном симпозиуме «Авготраккрхтроение - 2009», г. Москва, 2009г. Диссертация неоднократно докладывалась и обсуждалась на заседаниях кафедр «Двигатели внутреннего сгорания» и «Основы конструирования машин» Камской государственной инженерно-экономической академии 2008-09 гг. и кафедры «Материаловедения, сварки и сфукіурообразующих технологий» КГТУ имени АЛ. Туполева в 2009 г.
Реализация результатов работы. Разработанные теоретические положения диссертационной работы внедрены в практику испытаний в НТЦ ОАО «КАМАЗ», ФГУП «НПО Государственный институт прикладной оптики», а также в учебном процессе при подготовке дипломированных инженеров в Камской государственной инженерно-экономической академии по специальности «Автомобиле- и тракторостроение)).
Пути дальнейшей реализации результатов работы Научные и практические результаты, подученные в диссертации, могут быть использованы для создания программного обеспечения систем управления испытательных стендов, атакже в учебном процессе.
Структура и объём работы. Диссертационная работа изложена на 125 страницах машинописного текста и содержит 57 рисунков и 18 таблиц, состоит из введения, четырех глав основного текста, заключения, списка литературы из 150 наименований.
