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:

Выбор методов восстановления
Выбор способа восстановления детали следует осуществлять поэтапно, применяя последовательно технологический, технический и технико-экономический критерий. Перечень основных способов восстановления изношенных поверхностей: 1. Газоплазменное напыление. Процесс сопровождается нагревом напыляемой повер ...

Наплавка
Следующим видом дефекта является износ шейки носка и хвостовика коленчатого вала. Чаще всего дефект устраняется путем наплавки и последующей шлифовки. Также наплавка применима при восстановлении шеек коленчатого вала. В этом случае после наплавки поверхность необходимо подвергнуть упрочнению. Напла ...

Развитие портово-промышленных комплексов, международных транспортных коридоров и морского транспорта
В настоящее время уникальное положение юга Дальнего Востока, граничащего с бурно развивающимися странами, практически не используется, тогда, как в соседнем Китае еще в начале 90-х в непосредственной близости от границы стали создаваться СЭЗ и строиться города. На северо-востоке Китая в последние г ...