Расчет перспективных конструкций актюаторов

Расчет конструкций актюаторов представляет собой  актуальную задачу. Требуется создание новых конструкций актюаторов с улучшенными характеристиками. Для расчета актюатора сложной формы использован метод конечных элементов. Решение выполнено в среде конечно-элементного программного комплекса Abaqus. Результатами расчета являются упругая характеристика актюатора и его деформированная форма. Проведено сравнение результатов расчета для актюаторов различных размеров. Предложена новая конструкция термобиметаллического актюатора в виде осесимметричного пологого купола с язычком U-образной формы, «прохлопывающая» при достижении критической температуры. Слои биметалла у пологого купола и язычка расположены с противоположных сторон, что позволяет увеличить полезное перемещение характерных точек актюатора. Описанная конструкция актюатора и разработанная методика расчета рекомендуются для внедрения в практику расчета и проектирования актюаторной элементной базы.

Литература

[1] Тиняков Ю.Н., Милешин С.А., Андреев К.А., Цыганков В.Ю. Анализ конструкций зарубежных прототипов датчиков давления. Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, № 9. URL: http://technomag.edu.ru/doc/219081.html (дата обращения 20 апреля 2015).

[2] Григолюк Э.И., Лопаницын Е.А. Конечные прогибы, устойчивость и закритическое поведение тонких пологих оболочек. Москва, Изд-во МГТУ «МАМИ», 2004. 162 с.

[3] Попов Е.П. Явление большого перескока в упругих системах и расчет пружинных контактных устройств. Инженерный сборник, 1948, № 5, с. 62–92.

[4] Bich D.H., Tung H.V. Non-linear axisymmetric response of functionally graded shallow spherical shells under uniform external pressure including temperature effects. International Journal of Nonlinear Mechanics, 2011, vol. 46, no. 9, pp. 1195–1204.

[5] Li Q.S., Liu J., Tang J. Buckling of shallow spherical shells including the effects of transverse shear deformation. International Journal of Mechanical Sciences, 2003, vol. 45, no. 9, pp. 1519–1529.

[6] Гаврюшин С.С., Барышникова О.О., Борискин О.Ф. Численный анализ элементов конструкций машин и приборов. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 479 с.

[7] Гаврюшин С.С. Численное моделирование процессов нелинейного деформирования тонких упругих оболочек. Математическое моделирование и численные методы, 2014, № 1, c. 115–130.

[8] Валишвили Н.В. Методы расчета оболочек вращения на ЭЦВМ. Москва, Машиностроение, 1976. 278 с.

[9] Агапов В. П. Метод конечных элементов в статике, динамике и устойчивости конструкций. Москва, Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2004. 248 с.

[10] Ксенофонтов П.В., Акулов А.С., Винницкий А.Ф. Терморегулятор. Пат. 2067783 РФ, 1996, бюл. № 28, 6 с.

[11] Певзнер М.Г. Термобиметаллическое реле. Пат. 2069024 РФ, 1996, № 31, с. 5.

[12] Taylor J.C. Snap acting thermally responsive actuators. Patent US no. 4160226, 1979. 8 с.