Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Диссертационная работа:

Устинов Николай Николаевич. Расчет и проектирование тонкостенных манометрических трубчатых пружин с переменной по периметру сечения толщиной стенки : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.18 : Тюмень, 2004 156 c. РГБ ОД, 61:04-5/2887

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы. Манометрические трубчатые пружины (МТП, пружины Бурдона) получили широкое распространение в качестве чувствительных элементов приборов и средств автоматики. Повышение требований к точности и надежности приборов, необходимость уменьшения габаритов приборов требует совершенствования технического уровня их чувствительных элементов.

Одним из возможных путей улучшения технических характеристик манометрических пружин является применение трубчатых пружин новых конструкций - пружин с переменной по периметру сечения толщиной стенки. Преимущество таких пружин по сравнению с пружинами с постоянной толщиной стенки было доказано в работах М.П. Шумского и СП. Пирогова. В то же время методы и эффективные алгоритмы по проведению проектировочных расчетов пружин данных конструкций не разработаны. Остается неизученным вопрос о влиянии закона изменения толщины стенки по периметру сечения на технические параметры пружин со сложной формой средней линии. Использование математических моделей пружин с переменной толщиной стенки и разработка алгоритмов их реализации на ПЭВМ, создание прикладного программного обеспечения имеет важное значение при решении широкого спектра прикладных задач.

Объектом исследования является манометрическая трубчатая пружина (пружина Бурдона), используемая в качестве упругого чувствительного элемента приборов и средств автоматики.

Предметом исследования является напряженно-деформированное состояние манометрических пружин с различными типами сечений.

Целью диссертационной работы является разработка методики расчета и автоматического проектирования тонкостенных манометрических трубчатых пружин с переменной по периметру сечения толщиной стенки.

Исходя из указанной цели исследования, его основными задачами являются:

  1. Проведение сравнительного анализа и разработка классификации существующих конструкций манометрических трубчатых пружин.

  2. Разработка универсальной математической модели, позволяющей рассчитать тонкостенную трубчатую пружину с переменной по периметру сечения толщиной стенки и исследовать влияние геометрии манометрической пружины на ее напряженно-деформированное состояние.

  3. Проведение анализа достоверности и точности получаемых результатов путем сравнения с результатами других авторов.

  4. Исследование влияния геометрии сечений с переменной толщиной стенки на технические параметры манометрических пружин.

  5. Разработка эффективного алгоритма и комплекса прикладных программ для расчета и автоматического проектирования

тонкостенных манометрических трубчатых пружин с переменной толщиной стенки.

Методологической базой исследования послужили работы Аксельрада Э.Л., Васильева Б.Н.

Методы исследования. В работе использованы методы теории оболочек, численные методы, методы теории исследования операций. Расчеты и комплекс прикладных программ выполнены в среде MATLAB.

Научная новизна. В работе впервые рассмотрен комплекс вопросов, связанных с исследованием манометрических трубчатых пружин с переменной толщиной стенки и произвольной формой сечения, включающий:

- обобщенный алгоритм расчета манометрических трубчатых пружин
произвольной формы сечения и переменной по периметру толщиной стенки,
основанный на решении дифференциальных уравнений, описывающих
осесимметричный изгиб кривой трубы;

уточненные и новые результаты, относящиеся к исследованию влияния геометрии сечения на напряженно-деформированное состояние трубчатой манометрической пружины;

алгоритм автоматического проектирования манометрических трубчатых пружин с переменной по периметру сечения толщиной стенки.

Практическая значимость.

  1. Разработан алгоритм и прикладное программное обеспечение для расчета и автоматического проектирования манометрических пружин с переменной толщиной стенки и произвольной формой сечения.

  2. Разработаны рекомендации по рациональному проектированию манометрических пружин с переменной толщиной стенки.

  3. Предложена и рассчитана новая конструкция манометрической трубчатой пружины с переменной толщиной стенки.

Созданное в рамках работы прикладное программное обеспечение для расчета и автоматического проектирования тонкостенных манометрических трубчатых пружин внедрено на Томском манометровом заводе (АО «Манотомь»).

Достоверность результатов. Достоверность результатов исследования обосновывается:

применением известных математических методов, использовавшихся ранее при решении прикладных задач;

соответствием полученных результатов с аналитическими, численными и экспериментальными данными, полученными другими авторами.

Апробация работы и публикации. Основные положения работы докладывались автором на двух конференциях: Международной научно-практической конференции «Проблемы эксплуатации транспортных систем в суровых условиях» (Тюмень, 2002); Международной научно-практической конференции «Нефть и газ: проблемы недропользования, добычи и транспортировки» (Тюмень, 2002); на научно-методическом семинаре кафедры «Теоретическая и прикладная механика» ТюмГНГУ (2003); на

научном семинаре кафедр факультета математики и компьютерных наук Тюменского государственного университета (2003). Основное содержание диссертации отражено в 8 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы из 101 наименования и приложения. Общий объем работы составляет 156 страниц.

Подобные работы
Голышев Алексей Александрович
Штамповка точных осесимметричных поковок с переменными диаметром и толщиной стенки из трубных заготовок
Каргин Борис Владимирович
Совершенствование технологии безоправочного волочения тонкостенных труб в блок волок с гарантированной толщиной стенки
Коротченко Вячеслав Николаевич
Разработка и исследование адаптивной системы регулирования толщины стенки труб на станах продольной прокатки
Шашков Вячеслав Юрьевич
Холодная объемная штамповка выдавливанием корпусных осесимметричных деталей с переменной толщиной стенок
Цветков Алексей Николаевич
Разработка методов автоматизированного проектирования, расчета и контроля магнитных систем спектрометров ЯМР
Самошкин Сергей Львович
Разработка методов проектирования, расчета и испытаний приводов вагонных генераторов и создание на их основе типового ряда генераторно-приводных установок пассажирских вагонов
Корниясев Вячеслав Владимирович
Методики расчета и проектирования наголовников для вибропогружателей без избыточных кинематических связей
Михайлов Юрий Клавдиевич
Основы теории, методы расчета и проектирования муфт с упругими элементами из эластомерных материалов.
Шелковников Дмитрий Юрьевич
Автоматизированные методы расчета и проектирования средств защиты городской застройки от транспортного шума
Оганесян Артур Влятович
Разработка метода расчета и проектирования водородных турбодетандеров с улучшенными эксплуатационными характеристиками

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net