НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o295.pdf (1164.89Кб)

УДК 539.3

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

Широкое применение  изделий из пластмасс связано с относительной дешевизной материала и наличием надежных технологических процессов изготовления, в том числе и набирающих признание технологий 3-D печати. Вместе с тем, относительно низкие прочностные свойства пластмасс по сравнению с металлическими сплавами вызывают необходимость научно обоснованного подхода к проектированию изделий их пластмасс. Особого внимания требует учет   релаксационных свойств пластмассовых деталей, функционирующих в условиях термомеханического нагружения. Релаксация напряжений приводит к снижению уровня внутренних напряжений и возникновению необратимых пластических деформаций. Напряженно-деформированное состояние определяется видом нагрузки и существенно зависит от температурного и временного факторов. Для проведения расчетов необходимо располагать результатами испытаний материала на ползучесть. В конкретной детали напряженно-деформированное состояние не является однородным, особенно в области концентрации напряжений. В качестве концентраторов напряжений могут выступать надрезы и внутренние углы. Концентрация напряжений приводит к резкому снижению прочности пластмассовых деталей, в особенности при нагревании и высокой скорости деформации. В зонах концентрации напряжений наиболее существенно проявляются явления ползучести и релаксации напряжений. Основной причиной потери конструкцией работоспособности является релаксация напряжений, процесс релаксации напряжения зависит от свойств материала, времени нахождения детали в напряженном состоянии и уровня деформаций. Для повышения работоспособности используют другие материалы, снижают продолжительность времени нахождения детали в деформированном состоянии и уровень деформаций (напряжений) в конструкции.

1. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1975. 400 с.
2. Хостаформ. Ацетальный сополимер (ПОМ). Тикона ГмбХ. Европейский технический центр, Франкфурт-на- Майне, май 2001. 89 с.
3. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 592 с.
4. Гаврюшин С.С., Барышникова О.О., Борискин О.Ф. Численный анализ элементов конструкций машин и приборов. M.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 479 c.
5. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера: Практическое руководство. М.: Едиториал УРСС, 2003. 272 с.
6. Колтунов М.А., Майборода В.П., Зубчанинов В.Г. Прочностные расчеты изделий из полимерных материалов. М.: Машиностроение, 1983. 239 с.
7. Гаврюшин С.С., Макмиллан А., Подкопаева А.С. Синтез микроактюатора дискретного действия по заданным функциональным параметрам // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2014. № 1. С. 55-60.
8. Гаврюшин С.С. Численное моделирование процессов нелинейного деформирования тонких упругих оболочек // Математическое моделирование и численные методы. 2014. № 1. С. 115-130.
9. Антонец И.В., Терешенок А.П. Методы расчета и моделирования упругих элементов : учеб. пособие. Ульяновск: УлГТУ, 2013. 121 с.
10. Гаврюшина Н.Т., Непочатов А.В., Годзиковский В.А. Расчет мембранного упругого элемента тензорезисторного датчика силы параметрам // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2013. № 10. С. 69-74.
11. Stefanescu D.M. Handbook of Force Transducers. Principles and components. Springer Berlin Heidelberg, 2011. 612 p. DOI: 10.1007/978-3-642-18296-9
12. Zienkiewicz O.C., Taylor R.I. The Finite Element Method. Volume 1: The Basis. Fifth edition. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2000. 306 pp.