Метод конечных элементов.

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Метод конечных элементов по существу сводится к аппроксимации сплошной среды с бесконечным числом степеней свободы совокупностью подобластей (или элементов), имеющих конечное число степеней свободы. Затем между этими элементами каким-либо способом устанавливается взаимосвязь.(2, с.7)

2)  Главная идея метода конечных элементов заключается в идеализации сплошного тела ансамблем конечных элементов, имеющих конечное число степеней свободы и взаимодействующих друг с другом в узловых точках.(3,с.161)

С физической точки зрения применение метода в общем предполагает формулирование математической задачи в виде вариационной.

3.Области применения МКЭ в ДВС.

Метод конечных элементов по праву занимает заслуженное место  в современной расчетной практике. Диапазон его применения довольно широкий. В частности, в двигателестроении этот метод позволил решить некоторые важные задачи термопрочности отдельных деталей двигателя. МКЭ рассматривает задачи для произвольных областей. Естественно, что с позиции МКЭ может быть выполнен расчетный анализ буквально любой детали двигателя. Также МКЭ может быть применен для расчета топливной и выпускной систем, так как позволяет рассматривать задачи о стационарных полях, в частности течение жидкости (газа).

Введение в процесс проектирования программ на основе МКЭ значительно укоротило и удешевило путь от идеи до готового изделия.

4.Условия работы основных деталей ДВС.

Детали работающего двигателя испытывают значительные нагрузки, они подвергаются воздействию высоких температур, давления, химическому воздействию горючей смеси и отработавших газов, содержащих в своём составе водяной пар, агрессивные составляющие кислот и щелочей. В процессе эксплуатации двигателя его детали изнашиваются естественным путём (естественный износ) или получают повреждения. Интенсивность естественного износа мала и предельный износ деталей наступает, как правило, к концу срока эксплуатации двигателя, установленного заводом изготовителем. Повреждение или разрушение деталей происходит из-за воздействия на детали нагрузок, превышающих допустимые пределы. Причиной появления таких нагрузок может быть детонация, калильное зажигание, перегрев или перегрузка двигателя, работа деталей двигателя с недостатком смазки, чрезмерный износ деталей и т.п.

5.Обзор физических свойств материалов ДВС.

Основными материалами в двигателестроении являются чугуны, стали, алюминиевые сплавы и пластмассы.

Общая характеристика чугунов:

1.  Обладают хорошими литейными свойствами.

2.  Имеют достаточно высокую прочность ( до =1200МПа).

3.  Имеют антифрикционные свойства, связанные с пористостью (удерживается смазка).

4.  Хорошо обрабатывается резанием (стружка дробится).

5.  Обладают низкой чувствительностью к надрезам.

6.  Имеют высокую циклическую вязкость (обладают хорошими демпфирующими свойствами).

7.  Имеют низкую стоимость материала.

Общая характеристика алюминиевых сплавов:

1.  Малая плотность ρ=2,6-2,8 г/см

2.  Высокий коэффициент линейного расширения

3.  Высокая теплопроводность

4.  Приемлемая статическая и усталостная прочность.

5.  Большинство сплавов обладают хорошими литейными свойствами. Некоторые сплавы поддаются лишь ковке (дюрали).

6.  Хорошие антикоррозийные свойства.

7.  Хорошо обрабатываются механически.

8.  Могут быть подвергнуты сварке.

9.  Все сплавы немагнитны.

10.  Легирование медью позволяет получить жаропрочные сплавы, имеющие удовлетворительные свойства даже при 300.

Общая характеристика пластмасс:

1.  Низкая плотность при сравнительно высоких прочностных показателях.

2.  Стойкость к воздействиям агрессивных сред.

3.  Возможность подбора в зависимости от необходимости высоких антифрикционных свойств.

4.  Малая теплостойкость.

5.  Низкая теплопроводность.

6.  Ухудшение с течением времени механических свойств.

Физические свойства сталей очень разнообразны и зависят от степени

Похожие материалы

Информация о работе