Оценка статической прочности и жесткости адаптера при действии вертикального усилия для ЗАО «СКФ»

Задача

Целью данной работы являлось выполнение прочностного расчета адаптера. На основании результатов численного моделирования требовалось выполнить оценку статической прочности и жесткости адаптера при действии вертикального усилия, при необходимости внести изменения в его конструкцию и подтвердить расчетом их целесообразность.

Решение

Требования к конструкции: адаптер должен обеспечивать передачу вертикального усилия величиной 117.8 кН и удовлетворять условиям статической прочности и жесткости при температуре 100°С: запас прочности относительно предела текучести материала адаптера не менее 5, вертикальное перемещение под нагрузкой не должно превышать 1 мм.

Геометрическая модель адаптера в сборе с опорой и корпусом.

 

 Расчетная схема исследуемого объекта (абсолютно жесткие тела показаны полупрозрачными).

 

Распределение суммарных перемещений, мм (для наглядности смещения увеличены в 1400 раз).

 

Распределение эквивалентных напряжений, МПа (для наглядности смещения увеличены в 1400 раз).

 

Распределение коэффициентов запаса прочности, ед. (для наглядности смещения увеличены в 1400 раз).

Проведена оценка достоверности полученных результатов (сходимость результатов по сетке).

Внешний вид исходной и адаптированной сеток конечно-элементной модели адаптера.

Сходимость результата по сетке выполняется, так как при измельчении сетки результат изменился на 1.15 %, что говорит о том, что он  практически не зависит от размера элемента. Следовательно, найденное значение напряжения обладает высокой степенью достоверности.

На основании результатов численного моделирования поведения адаптера при действии вертикального усилия можно сделать вывод о том, что условия прочности и жесткости выполняются.

Таким образом, исходная геометрия адаптера обеспечивает предъявляемые к нему требования по статической прочности и жесткости без необходимости внесения изменений в его конструкцию.