Категории: ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Исследования функционирования защиты позвоночника
COSMOSWorks выполнен в виде программы-помощника, подсказывающей пользователю последовательность действий, необходимых для подготовки расчётной модели и проведения анализа. Когда к телу прикладываются нагрузки, оно пытается компенсировать их воздействие, создавая внутренние силы, которые в целом изменяются от одной точки к другой. Интенсивность этих внутренних сил называется напряжением. Единицы напряжения: сила на площадь сегмента (Н/м2). Эквивалентное напряжение (также называется напряжением von Mises). В COSMOSWorks можно рассмотреть величину напряжения, которая называется эквивалентным (или von Mises) напряжением. Несмотря на то, что эквивалентное напряжение в какой-то точке не однозначно определяет напряженное состояние в этой точке, оно предоставляет достаточную информацию, чтобы оценить надежность конструкции для многих пластичных материалов. В отличие от компонентов напряжения эквивалентное напряжение не имеет направления. Оно полностью определяется величиной, выраженной в единицах напряжения. Чтобы рассчитать коэффициенты запаса прочности в различных точках, COSMOSWorks использует Критерий текучести von Mises, который точно определяет то, что материал начинает переходить в состояние текучести в какой-то точке, когда эквивалентное напряжение достигает предела текучести материала. Для создания сетки при подготовке модели для анализа COSMOSWorks делит модель на несколько простых четырехгранных форм, называемых элементами, которые имеют общие точки, называемые узлами. Типичная форма (элемент) показана на рисунке 2.2. Красные точки обозначают узлы элемента. Элементы могут иметь изогнутые или прямые кромки. У каждого узла имеются три неизвестные перемещения в направлении трех осей. Рисунок 2.2 - Сетка Процесс деления детали на простые элементы называется процессом создания сетки. Обычно элементы меньшего размера позволяют выполнить более качественный анализ, но требуют больше компьютерных ресурсов и времени. COSMOSWorks предлагает размер глобального элемента и допуск для создания сетки. Размер является только средним значением. Размеры реальных элементов в различных местах могут отличаться в зависимости от геометрии. При первом запуске рекомендуется использовать значения по умолчанию для сетки. Для более качественного анализа используйте меньший размер элемента. COSMOSWorks использует критерий максимального напряжения von Mises для расчета запаса прочности. Этот критерий точно определяет, что пластичный материал начинает растягиваться, когда эквивалентное напряжение (напряжение von Mises) достигает предела текучести материала. Предел текучести (SIGYLD) определяется как свойство материала. COSMOSWorks рассчитывает коэффициент запаса прочности в какой-то точке как частное предела текучести и эквивалентного напряжения в данной точке. Интерпретация значений запаса прочности: - запас прочности менее 1,0 в каком-либо местоположении указывает на то, что материал в этом местоположении перешел в состояние текучести, и конструкция стала ненадежной; - запас прочности, равный 1,0 в каком-либо местоположении, указывает на то, что материал в этом местоположении начал переходить в состояние текучести; - запас прочности более 1,0 в каком-либо местоположении указывает на то, что материал в этом местоположении еще не податлив; - материал в каком-то местоположении начнет становиться текучим, если применить новые нагрузки, равные текущим нагрузкам, умноженным на полученный коэффициент запаса прочности. Расчеты на прочность проведены для основных элементов конструкции. По результатам проведенного анализа формируется полный отчет с указанием начальных условий и выходных данных.
Таблица 2.1 - Единицы измерения
Таблица 2.3 – свойства материала
Нагрузки и ограничения
Таблица 2.4 – Крепление
Таблица 2.5 – Нагрузка
Таблица 2.6 – Данные контакта
Таблица 2.7 – Информация о сетке
Таблица 2.8 – Информация о сетке – детализация
Таблица 2.8 – Информация по управлению сеткой
Результирующие силы
Таблица 2.9 – Силы реакции
Таблица 2.10 – Моменты реакции
Результаты исследования Таблица 2.11 – Напряжение
Таблица 2.12 – Перемещение
Таблица 2.13 – Деформация
Таблица 2.14 – Запас прочности
Результаты анализа показывают, что минимальный коэффициент запаса прочности конструкции составляет 27,5. Следовательно, переход материала в текучее состояние, при заданной нагрузке, не происходит.
В ходе конструирования разработана 3D-модель мотозащиты в области спины. Результаты анализа позволяют утверждать, что разработанная конструкция обеспечит необходимый уровень защиты в случае нефизиологичного прогиба позвоночника. В ходе анализа установлено, что величины оценочных параметров: эквивалентного напряжения, запаса прочности, деформаций и перемещений различаются незначительно, в зависимости от режима нагружения и направления нагружения. Следовательно, разработанная конструкция имеет стабильное равномерное распределение упругих свойств по всей площади защиты в области спины. Это достигается благодаря силовой структуре, выполненной в виде сот, изготовленных из нейлона 6/10. Кроме того, результаты анализа мотозащиты с частично разрушенной структурой показывают, что, даже при значительных повреждениях конструкция не теряет своих защитных свойств. Такая особенность имеет большое значение, учитывая, что дорожно-транспортные происшествия носят наиболее тяжкий характер относительно автомобилей. Полученные характеристики следует учитывать при последующем проектировании всей мотоэкипировки с целью обеспечения полной безопасности. При дальнейшем проектировании необходимо изготовление и испытание опытных образцов защиты, а также испытания моточерепахи, одетой на манекен. Выводы 1
Введение
В самом общем виде экономическая эффективность есть отношение полезного результата, полученного при использовании новой техники, к средствам, затраченным на получение этого результата. Очевидно, что чем выше полезный результат и чем меньше средств затрачено на его реализацию, тем выше экономический эффект. Сопоставляя отдельные виды затрат со связанными с ними элементами полезного результата, получим различные показатели эффективности: производительность машины или производительность труда, коэффициент полезного действия и т. д. Чем выше значения этих показателей, тем ниже экономический эффект. К этой же группе экономических показателей можно отнести и показатель приведенных (или удельных приведенных) затрат. Для современной техники важными показателями эффективности являются качественные показатели, которые не всегда могут быть измерены. К ним относятся удобство и легкость управления машиной; ее внешний вид, форма и общее компоновочное решение; защищенность кабины оператора от высоких и низких температур; рациональная конструкция органов управления машиной; наличие оптических и звуковых сигнализаторов; комфортабельность рабочего места оператора, безопасность машины и т. д. Повышение этих показателей равнозначно росту ее производительности при ее эксплуатации или росту выпуска машин при их производстве. И наоборот – низкий уровень этих показателей всегда будет связан с потерями. Применительно к рассматриваемому объекту – моточерепаха, ряд показателей экономической эффективности не может быть определен по следующим причинам: - отсутствие типовых режимов эксплуатации мотоцикла, что связано с разнотипностью конкретных ситуаций и областей применения; - отсутствием прогнозируемых последствий при авариях. В подобных условиях все экономические расчеты могут иметь только ориентировочный характер, не призванных обеспечивать экономию ресурсов как таковую, а определяющий "вынужденные отчисления" на решения комплекса проблем по жизнеобеспечению общества и его конкретной инфраструктуры в целом. По этим причинам ниже приведены экономические расчеты по капитальным затратам на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, заработную плату рабочих, занятых управлением машин, и приведенные затраты на отсутствие сопутствующих капитальных затрат. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-06-09 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда... |