Оптимизация конструкции резиновых чехлов для вала
В качестве исходных данных Заказчиком были предоставлены 3D модели резиновых чехлов (рис. 2 и 3).
Также была предоставлена схема максимально допустимых перемещений в рабочих условиях (рис.4).
В данном исследовательском проекте Заказчиком выступил производитель запчастей для автомобильной промышленности.
Цель проекта – инженерный анализ и обоснование выбора одной из двух моделей резиновых чехлов, предложенных поставщиком. Данные чехлы защищают подвижное соединение и опору вала (рис.1).
В данном проекте был произведен сравнительный анализ нелинейной прочности для материала, из которого изготовлены чехлы, с учетом специфики условий их эксплуатации.
Рис.1 Резиновый чехол подвижного соединения
Было произведено два расчета конечно-элементных моделей (КЭМ), согласно предоставленным исходным условиям. КЭМ двух моделей чехлов изображены на рис. 5 и 6.
Для высоконелинейного анализа был использован расчет модели материала Муни-Ривлина.
Обзор результатов расчетов предоставлен на рис. 7 и 8. Анимированные результаты деформаций, возникающих в чехлах, показаны на рис. 9 и 10.
Рис.2 Резиновый чехол (модель №1)
Рис.3 Резиновый чехол (модель №2)
Рис.4 Схема перемещений вала в рабочих условиях
Рис.5 КЭМ резинового чехла (модель №1)
Рис.6 КЭМ резинового чехла (модель №2)
Рис.7 Распределение напряжений по Мизесу в резиновом чехле (модель №1)
Рис.8 Распределение напряжений по Мизесу в резиновом чехле (модель №2)
Рис.9 Анимированное отображение деформаций, возникающих в резиновом чехле (модель №1)
Рис.10 Анимированное отображение деформаций, возникающих в резиновом чехле (модель №2)