Моделирование процесса кручения стержня из фторопласта методом частиц

Для выполнения расчетов конструкций современных летательных аппаратов, работающих в крайне тяжелых условиях, в ряде случаев необходимо отказаться от гипотезы сплошности деформируемой среды и использовать метод частиц. В статье рассмотрен вариант метода частиц применительно к задаче сильного кручения стержня, когда элемент конструкции моделируется набором сравнительно небольшого числа макромолекул. В экспериментальной части работы партия образцов из фторопласта Ф-4 размерами 301010 мм скручивалась в испытательной машине до разрушения. Построена представительная экспериментальная диаграмма кручения образца, выполнено электронное микроскопирование сечения разрыва. В расчетной части макромолекулярная модель построена с помощью программных средств пакета MSC.Adams. Показано, что силовую характеристику макромолекулы фторопласта Ф-4 можно подобрать так, чтобы расчетная кривая кручения материала образца и экспериментальная кривая были достаточно близки.

Литература

[1] Proceedings of the III International Conference on Particle-Based Methods — Fundamentals and Applications Particles-2013, 18—20 September 2013, University of Stuttgart, Publication of the International Center for Numerical Methods in Engineering (CIMNE), Ebook. URL: http://congress.cimne.com/particles2013/frontal/doc/Ebook%20Particles%202013.pdf (дата обращения 20 ноября 2013).

[2] Fabian Spreng, Alexandra Mueller, Peter Eberhard The introduction of a bi-adaptive smoothed particle hydrodynamics formulation beneficial for machining process simulation. (CIMNE) Proceedings of the III International Conference on Particle-Based Methods — Fundamentals and Applications Particles-2013, 18—20 September 2013, University of Stuttgart, Ebook, pp. 602—613. URL: http://congress.cimne.com/ particles 2013/frontal/ doc/Ebook%20Particles%202013.pdf (дата обращения 20 ноября 2013).

[3] Аринчев С.В. Моделирование процесса сильного сжатия фторопласта Ф-4 методом частиц в среде MSC.Adams. Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2013, № 5, с. 3–9.

[4] Arinchev S.V. Simulation of high-ratio compression of a parallelepipedal duralumin bar using the part icle-based method and MSC.Adams software. (CIMNE) Proceedings of the III International Conference on Particle-Based Methods — Fundamentals and Applications Particles-2013, 18—20 September 2013, University of Stuttgart, Ebook, pp. 670—680. URL: http://congress.cimne.com/particles2013/frontal/doc/Ebook%20Particles% 202013.pdf (дата обращения 20 ноября 2013).

[5] Фторопласт Ф-4. ТУ 6—05—810—88.

[6] Кривцов А.М., Кривцова Н.В. Метод частиц и его использование в механике деформируемого твердого тела. Дальневосточный математический журнал ДВО РАН, 2002, т. 3, № 2, с. 254—276.