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:

Расчет производственной программы по техническому обслуживанию и текущему ремонту подвижного состава
Для целей планирования производственная программа по техническому обслуживанию и текущему ремонту подвижного состава в автотранспортном предприятии определяется в следующей последовательности. 1. Определение исходных данных. К исходным данным относятся: модель автомобиля, списочное количество, сред ...

Детали рулевого привода
Рулевой привод служит для передачи усилия от рулевого механизма к колесам. К деталям рулевого привода с установкой колес на общей оси относятся (см. рис. 3): рулевая сошка 5, продольная тяга 6, рычаг 7 продольной тяги, рулевые рычаги 5 поворотных кулаков 11 и поперечная тяга 9. Рулевая сошка одним ...

Анализ повреждаемости автосцепного устройства
Детали автосцепного устройства в процессе работы подвергаются сложному силовому воздействию, в результате чего в элементах возникают всевозможные деформации: растяжения, сжатия, изгиба и кручения. Габаритные размеры основных деталей автосцепного устройства по условиям размещения их на раме вагона, ...