Отчет ИВМ СО РАН за 2006 годПрограммы РАНОтделение наук о ЗемлеПрограмма № 7.3 «Техногенное преобразование недр Земли: развитие теоретических основ эффективного использования и сохранения георесурсов» Проект № 2 «Теоретическое и экспериментальное изучение путей повышения эффективности и экологической безопасности импульсных машин для разрушения горных пород и изменения свойств породного массива»Исполнитель от ИВМ СО РАН: Рассмотрены особенности напряженного состояния условного элемента вооружения, импульсных машин, в качестве которого приняты инденторы различной формы. При этом в качестве варьируемых параметров приняты угол заострения, степень затупления, форма индентора и угол приложения нагрузки. Задачи решались в упругой и упругопластической постановке. Анализ влияния угла заострения, степени затупления и угла приложения нагрузки выполнен для индентора в виде конуса с переменными геометрическими параметрами. Анализ результатов расчетов позволил сделать вывод, что с уменьшением угла резания растут все силовые и деформационные характеристики, однако пластические составляющие напряжений и деформаций увеличиваются быстрее, чем упругие и полные компоненты. Выполнен численный анализ напряженно-деформированного состояния инденторов четырех типов (рис. 16). За единичный результат приняты расчетные параметры для индентора типа 1. Результаты расчетов, нормированные к значениям, полученным для индентора типа 1, представлены в табл. 1, 2.
![]() Рис. 16. Твердотельные модели инденторов Таблица 1. Результаты решения упругой задачи
Таблица 2. Результаты решения упругопластической задачи
Как следует из результатов, форма индентора оказывается фактически определяющей характеристикой, поскольку при одних и тех же характерных размерах показатели напряжений и деформаций отличаются в десятки раз. Проведено исследование напряженного состояния зоны контакта инструмента и породы. В качестве модельного примера рассмотрено вдавливание симметричного штампа в объем однородного материала (рис. 17). При выделении четверти модели видны зона контакта штампа с материалом и характер распределения интенсивности напряжений (рис. 18).
![]() Рис. 17. Твердотельная модель штампа и блока породы
![]() Рис. 18. Характер распределения интенсивности напряжений в зоне контакта Проведены расчеты, в которых варьировалась жесткость материала, воспринимающего давление штампа. За единичный принят результат при одинаковых модулях упругости штампа и материала. Результаты упругого решения представлены в табл. 3. Таблица 3. Результаты решения упругой задачи
Основные публикации:
(Отдел машиноведения)
|
Webmaster |