МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
МЕХАНИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра теоретической и прикладной механики
ГРИБОВСКИЙ
Глеб Викентьевич
Моделирование напряжённо-деформированного состояния при контактном взаимодействии многокомпонентной автомобильной шины и асфальтобетона
Дипломная работа
Научный руководитель:
доктор физико-математических наук, профессор
Допущен к защите
«__» __________ 2016 г.
Зав. кафедрой теоретической и прикладной механики
доктор физико-математических наук, профессор
Минск, 2016
РЕФЕРАТ
Моделирование напряжённо-деформированного состояния при контактном взаимодействии многокомпонентной автомобильной шины и асфальтобетона / ; Механико-математический факультет, Кафедра теоретической и прикладной механики; науч. рук. .
Дипломная работа содержит:
· 35 страниц;
· 23 иллюстраций;
· 3 таблицы;
· 2 приложения;
· 11 использованных источников.
Ключевые слова: ТРИБОФАТИКА, ТРЁХМЕРНОЕ НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ, ОБЪЁМНАЯ ПОВРЕЖДАЕМОСТЬ, ОПАСНЫЙ ОБЪЁМ, МНОГОЭЛЕМЕНТНАЯ СИСТЕМА.
В дипломной работе рассматривается многокомпонентная система диск/автомобильная шина/асфальтобетон.
Целью дипломной работы является определение и анализ с помощью компьютерного конечно-элементного моделирования трехмерного напряжённо-деформированного состояния и состояния объемной повреждаемости многоэлементной системы диск/шина/асфальтобетон, нагруженной внутренним давлением в шине и радиальной нагрузкой, действующей на диск в условиях контактного взаимодействия с трением шины и асфальтобетона.
Для достижения поставленной цели использовались:
· пакет компьютерного конечно-элементного моделирования ANSYS Workbench;
· разработанный алгоритм для обработки данных из ANSYS и их визуализации в Wolfram Mathematica;
· компьютерная модель шины GoodYear 12R22.5 радиуса 22,5 дюйма с диском;
· модель деформируемого твёрдого тела с опасным объёмом.
В дипломной работе получены следующие результаты:
· проведено компьютерное моделирование напряжённо-деформированного состояния многоэлементной системы диск/многослойная автомобильная шина/асфальтобетон, нагруженной внутренним давлением в шине и радиальной силой, действующей на диск;
· рассчитаны контактное взаимодействие между шиной и асфальтобетоном;
· определены величины опасных объёмов и интегральной повреждаемости в шине и асфальтобетонном покрытии в окрестности их контактного взаимодействия.
Дипломная работа носит практический характер. Её результаты могут быть применены для оценки объёмной повреждаемости и износа протектора шины и асфальтобетонного покрытия.
Дипломная работа выполнена автором самостоятельно.
РЭФЕРАТ
Мадэляванне напружана-дэфармаванага стану пры кантактным узаемадзеянні шматкампанентнай аўтамабільнай шыны і асфальтабетону / Грыбоўскі Глеб Вікенцьевіч; Механіка-матэматычны факультэт, Кафедра тэарэтычнай і прыкладной механікі; наву. рук. ў.
Дыпломная праца змяшчае:
• 35 старонак;
• 23 ілюстрацый;
• 3 табліцы;
• 2 дадатку;
• 11 выкарыстаных крыніц.
Ключавыя словы: Трыбафатыка, трохмерны напружана-дэфармаваны стане, аб'ёмнае пашкоджанасць, небяспечны аб'ём, шматэлементная сістэма.
У дыпломнай працы разглядаецца шматкампанентная сістэма дыск/аўтамабільная шына/асфальтабетон.
Мэтай дыпломнай працы з'яўляецца вызначэнне і аналіз з дапамогай камп'ютэрнага канечна-элементнага мадэлявання адначасовых кантактных узаемадзеянняў элементаў, іх трохмернага напружана-дэфармаванага стану і стану аб'ёмнай пашкоджанасці шматэлементной сістэмы дыск/шына/асфальтабетон, нагружанай унутраным ціскам у шыне і радыяльнай нагрузкай, якая дзейнічае на дыск.
Для дасягнення пастаўленай мэты выкарыстоўвалася:
• Пакет камп'ютэрнага канечна-элементнага мадэлявання ANSYS Workbench;
• Распрацаваны алгарытм для апрацоўкі дадзеных з ANSYS і іх візуалізацыі ў Wolfram Mathematica;
• Кампутарная мадэль шыны GoodYear 12R22.5 радыусу 22,5 цалі з дыскам;
• Мадэль дэфармаванага цвёрдага цела з небяспечным аб'ёмам.
У дыпломнай працы атрыманы наступныя вынікі:
• Праведзена камп'ютэрнае мадэляванне напружана-дэфармаванага стану шматэлементной сістэмы дыск/шматслаёвая аўтамабільная шына/асфальтабетон, нагружанай унутраным ціскам у шыне і радыяльнай сілай, якая дзейнічае на дыск;
• Разлічаны кантактнае ўзаемадзеянне паміж шынай і асфальтабетонам і прасторавыя размеркавання кампанент напружана-дэфармаванага стану;
• Вызначаны велічыні небяспечных аб'ёмаў і інтэгральнай пашкоджанасці ў шыне і асфальтабетонным пакрыцці ў навакольле кантактнага ўзаемадзеяння.
Дыпломная праца мае практычны характар. Яе вынікі могуць быць ужытыя для ацэнкі аб'ёмнай пашкоджанасці і зносу пратэктара шыны і асфальтабетоннага пакрыцця.
Дыпломная праца выканана аўтарам самастойна.
THESIS
Simulation of stress-stain state during contact interaction of multicomponent car tire and asphalt concrete / Gribovsky Gleb Vikentievich; Mechanics and Mathematics Faculty, Department of Theoretical and Applied Mechanics; supervisor SS Shcherbakov.
Research contains:
· 35 pages;
· 23 images;
· 3 tables;
· 2 attachments,
· 11 used sources.
Keywords: TRIBO-FATIGUE, 3D STRESS-STAIN STATE, VOLUME DAMAGEBILITY, DAMAGED VOLUME, MULTIPLE SYSTEM.
In the graduate work considered multicomponent system rim/tire/asphalt.
Goal of the graduate work is determination and analysis using finite-element modelling of simultaneous contact interactions of the elements, their 3d stress-strain state and state of volume damageability of the multielement system rim/tire/asphalt which is loaded by the tire inner pressure and radial load which is acting upon the rim.
The next instruments are used to achieve this goal:
· Package for computer finite-element modelling ANSYS Workbench
· The algorithm which was developed to process data from ANSYS and visualize it with Wolfram Mathematica
· The computer model of the tire GoodYear 12R22.5 with 22.5-inch radius with a rim.
· Model of a solid mechanics with damaged volume.
Next results are obtained in this graduated work:
· Computer simulation of stress-stain state of the multielement system rim/multilayer tire/asphalt which was loaded by inner pressure inside of the tire and radial force acting on the disk is conducted
· Contact interaction between the tire and asphalt as well as spatial distribution of components of strass-stained state are calculated
· Values of damaged volume and integral damageability inside tire and asphalt in the neighborhood of their contact interaction are defined
The thesis has practical nature. Its results can be applied to estimate volume damagability and wear of the tire protector and asphalt.
Graduate work was performed by the author himself.
