Вычисление потенциальной энергии деформации ограждения и автомобиля

Из условия

,

значит изгибая жесткость балки

Вычисление Uy

Потенциальная энергия от действия Py=1 вычисляется аналогично п.2.2 по расчёту с помощью программы INTAB 12. Результаты расчёта показаны на рис.9. Потенциальная энергия в стойках вычисляется по эпюре Му.ст.:

Потенциальная энергия деформируемого ригеля при изгибе определяется:

Полная потенциальная энергия:

Таким образом получаем вторую расчётную схему деформации ограждения из собственной плоскости (рис.9)

рис.9 – схема деформации ограждения из собственной плоскости.

рис.10 – деформационная схема.

Вычисление U. Приближённое определение U автомобиля

Полная потенциальная энергия упругих деформаций ограждения складывается из увеличенной Py2 раз Uy и раз Px2 раз Ux. Однако продольная составляющая Px не может превышать силу трения на площадке контакта авто с ДО. Приняв контакт трения скольжения метал кузова по ограждению , получим:

При вычислении полной потенциальной энергии системы «ограждение – авто», следует учесть деформации авто. Однако, определение действительных усилий в элементах кузова авто и его агрегатах представляет сложную задачу. Попытки её решения сделаны ЗИЛом совместно с НИИ БДМВД. Они использовали разновидность метода конечного элемента назвав его методом «супер панелей»: пространственная тонкостенная конструкция кузова расчленялась на панели, соединённые только в узлах, в которых сосредотачивались массы mi и не известные инерциальные силы Ii.(рис.10)

рис. 11 – «супер панели».

Расчёт представляется очень сложным, поэтому в нашем учебном расчёте введём интегральную приведённую передней части авто, которая определяется:

где – экстремально определенная деформация авто, при лобовом наезде , 12700 – переводной коэффициент.

Из-за большой неточности определяется достоверность вычисляется мала.

Проектируя силы взаимодействия авто и ДО на нормальной поверхности бампера приведём удар к лобовому удару (рис. 11).

рис. 12 – взаимодействие авто и ДО

(при f=0,24),

,

(кН)

(кН)

(м),

(кДж)

Т. об. полная потенциальная энергия деформации ограждения и авто:

(кДж)

Если при дальнейшем расчёте будет установлено, что при наезде авто на ДО возникает необратимые пластические деформации, дополнительно нужно ввести энергопоглощающие вставки амортизаторы и значение U будет корректироваться.

Информация по теме:

Колебания уровня моря
Колебания уровня. Приливы в Ионическом море преимущественно полусуточные и только у отдельных пунктов острова Сицилия они неправильные полусуточные. (Средняя величина прилива редко превышает 0,2 м, а средняя величина сизигийного прилива 0,3 м.Сгонно-нагониые колебания уровня выражены довольно четко ...

Обеспечение остойчивости судна при его загрузке
Остойчивостью судна называется его способность восстанавливать вертикальное положение после того, как оно было выведено из этого состояния под действием внешних сил. Сохранение необходимой остойчивости - одно из основных условий обеспечения безопасности плавания судна. В эксплуатационной практике ч ...

Безопасность, экологичность и надежность при эксплуатации изделия
Изготовление системы адаптации выхлопного тракта производится в лаборатории и охватывает многие виды производства, применяемые в радиопромышленности: сборно-монтажные работы; производство печатных плат; регулировку; испытания. Проанализируем причины отказа в работе устройства и построим дерево прич ...