НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o226.Pdf (1580.89Кб)

УДК 004.4+539.3

Россия, Мордовский государственный университет им.Н.П.Огарева

В работе решается задача равнопрочного проектирования элементов конструкций подвижного состава в варианте дискретной равнопрочнсти. С этой целью разработано программное обеспечение, встроенное в SolidWorks и SolidWorks Simulation в качестве AddIn-приложения, использующего необходимый базовый функционал SolidWorks и дополняющий его в указанной части на базе API SolidWorks и COM-технологии.
Построена твердотельная модель конструкции несущей рамы вагона в среде SolidWorks в виде сборки. Поскольку данная сборка является весьма сложной и включает в себя множество элементов как стандартного, так и нестандартного типа, в среде 3Dvia Composer разработана 3D-спецификация конструкции, которая включена в статью в виде gif-анимации и via-ролика. Данное средство весьма полезно для  наглядного анализа топологии и геометрических свойств конструкции в целом, облегчает процедуру адекватного формирования конечноэлементной модели, обеспечивающей точность и экономичность расчётов. Оптимальной с точки зрения экономичности и возможностей определения концентраторов напряжений с достаточной для практики  точностью является комбинированная модель, включающая в себя объёмные и оболочечные конечные элементы.
В работе приведены результаты анализа напряжённо-деформированного состояния конструкции в двух вариантах статического нагружения в виде карт напряжений, выявлены основные области концентрации напряжений.
Получены результаты равнопрочного проектирования в виде распределения толщины по тонкостенным элементам конструкции, которые рассматривались в рамках конечноэлементной модели как оболочки. Показано, что разработанное программное обеспечение не позволяет получить оптимальных проектных решений, однако является экономичным, простым в использовании и может применяться для решения задач рационального проектирования в конструкторской практике.
SolidWorks, как и большинство аналогичных САПР, обладает открытой архитектурой и позволяет использовать свой функционал приложениям пользователя. Данная работа является продолжением цикла статей автора этой работы и других авторов, касающихся вопросов адаптации и развития САПР на базе использования API.

1. Малков В.П., Угодчиков А.Г. Оптимизация упругих систем. М.: Наука, 1981. 288 с.
2. Вохмянин И.Т., Немировский Ю.В. Проектирование равнопрочных упругих тороидальных оболочек вращения в условиях термосилового нагружения // Доклады Академии наук высшей школы РФ. 2011. № 2 (17). С. 65 - 77 .
3. Терновой А.В. Оценка неравнопрочности конструкции при выборе оптимального варианта // Вестник машиностроения. 2012. № 9. С. 8 7- 88 .
4. Чугунов М.В., Небайкина Ю.А. Программный модуль для решения задач оптимального проектирования в среде SolidWorks на базе API // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2011. № 9. Режим доступа: http://technomag.edu.ru/doc/206217.html (дата обращения 01.08.2014).