Журналов:     Статей:        

Машиностроение и компьютерные технологии. 2018; : 1-9

Разработка технологии сварки трака гусеничной машины на основе компьютерного моделирования напряженно-деформированного состояния

Титов Д. Ю., Королев С. А.

https://doi.org/10.24108/0618.0001400

Аннотация

Статья «Разработка технологии сварки трака гусеничной машины на основе компьютерного моделирования напряженно-деформированного состояния» посвящена вопросу применения методов компьютерного моделирования для решения конкретных задач производства. Актуальность рассматриваемой проблемы определяется тем, что широкое таких методов позволяет сэкономить значительную часть временных и материальных ресурсов, что является немаловажным фактором в современных условиях работы производства.

В работе проведен компьютерный анализ термодеформационных процессов, происходящих при сварке трака элемента цепи гусеничной машины. Была составлена конечно-элементная модель изделия, заданы свойства материала и окружающей среды, условия закрепления, режимы сварки. Рассмотрены три варианта укладки сварных швов.   По результатам моделирования получены остаточные перемещения, возникающие в гребне при сварке. Выбран наиболее оптимальный способ укладки сварных швов, при  котором не требуется дополнительная последующая обработка изделия.

Проведенное исследование показывает, что компьютерное моделирование является эффективным инструментом для решения задач, которые не могут быть вычислены аналитически или в случаях, когда проведение натурных экспериментов нецелесообразно ввиду высокой стоимости. Варьирование различных параметров позволяет оценить качество разрабатываемой технологии без проведения многочисленных экспериментов.

Список литературы

1. Куркин С.А., Ховов В.М., Аксенов Ю.Н., и др. Компьютерное проектирование и подготовка производства сварных конструкций / под ред. Куркина С.А., Ховова В.М. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 464 с.

2. Коликов А.П., Звонарев Д.Ю., Галимов М.Р. Оценка напряженно-деформированного металла на основе математического моделирования при производстве труб большого диаметра // Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2017. №60(9). С.706-712.

3. Пантелеенко Ф.И., Шумов О.В., Хейдари Монфаред А. Определение деформаций при сварке аустенитной стали // Вестник Полоцкого Государственного Университета. Строительство. Прикладные науки. 2016. №8. С.43-46.

4. Зубченко А.С., Колосков М.М., Каширский Ю.В. и др. Марочник сталей и сплавов / под ред. Зубченко А.С. М.: Машиностроение, 2003. 783 с.

5. Коновалов А.В., Куркин А.С., Макаров Э.Л., Неровный В.М., Якушин Б.Ф. Теория сварочных процессов / под. ред. В.М. Неровного. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. 704 с.

6. Куркин А.С., Макаров Э.Л. Программный комплекс «Сварка» – инструмент для решения практических задач сварочного производства // Сварка и диагностика. 2010. №1. С. 16-24.

Mechanical Engineering and Computer Science. 2018; : 1-9

Development of Welding Technology for Tracked Vehicle Track Based on Computer-simulated Stress-Strain State

Titiov D. Yu., Korolev S. A.

https://doi.org/10.24108/0618.0001400

Abstract

The article dwells on the applications of computer simulation techniques to solve specific tasks in manufacturing. The problem under consideration is relevant because these broadly used methods allow us to save a significant amount of time and material resources, which is an important factor in current manufacturing operation conditions.

Conducts computer analysis of thermal strain processes occurred when welding a track of the tracked vehicle chain component. Performs a finite-element model of the product, specifies the material and environment properties, the fastening conditions, and the welding modes. Considers three options for laying welds. Based on simulation results, residual displacements, arising in the crest during welding, have been obtained. The most optimal method for laying welds is selected where no further product post-treatment is required.

The study shows that computer simulation is an efficient tool to solve the tasks, when their analytical calculating is impossible or in case it is unreasonable to conduct full-scale experiments because of high costs. Varying of different parameters allows us to estimate a quality of developed technology without multiple experiments.

References

1. Kurkin S.A., Khovov V.M., Aksenov Yu.N., i dr. Komp'yuternoe proektirovanie i podgotovka proizvodstva svarnykh konstruktsii / pod red. Kurkina S.A., Khovova V.M. M.: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, 2002. 464 s.

2. Kolikov A.P., Zvonarev D.Yu., Galimov M.R. Otsenka napryazhenno-deformirovannogo metalla na osnove matematicheskogo modelirovaniya pri proizvodstve trub bol'shogo diametra // Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Chernaya Metallurgiya. 2017. №60(9). S.706-712.

3. Panteleenko F.I., Shumov O.V., Kheidari Monfared A. Opredelenie deformatsii pri svarke austenitnoi stali // Vestnik Polotskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Stroitel'stvo. Prikladnye nauki. 2016. №8. S.43-46.

4. Zubchenko A.S., Koloskov M.M., Kashirskii Yu.V. i dr. Marochnik stalei i splavov / pod red. Zubchenko A.S. M.: Mashinostroenie, 2003. 783 s.

5. Konovalov A.V., Kurkin A.S., Makarov E.L., Nerovnyi V.M., Yakushin B.F. Teoriya svarochnykh protsessov / pod. red. V.M. Nerovnogo. M.: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, 2016. 704 s.

6. Kurkin A.S., Makarov E.L. Programmnyi kompleks «Svarka» – instrument dlya resheniya prakticheskikh zadach svarochnogo proizvodstva // Svarka i diagnostika. 2010. №1. S. 16-24.