m1047

давить плоскую модель, и нажать кнопку Создать объект для формирования трехмерной модели зуба (рис. 20).

Рис. 20. Получение трехмерной модели зуба

Созданную трехмерную твердотельную модель зуба необходимо сохранить в файле с расширением .m3d, после чего эту же модель необходимо пересохранить в файле с расширением .step для дальнейшей передачи (экспорта) в систему автоматизированного расчета и проектирования машин, механизмов и конструк-

ций APM WinMachine (рис. 21).

Рис. 21. Сохранение трехмерной твердотельной модели зуба: а – в файле с расширением .m3d; б – в файле с расширением .step

21

3.3. Создание конечно-элементной модели зуба

После запуска системы APM WinMachine необходимо активировать модуль APM Studio для импорта сохраненного файла с расширением .step из системы трехмерного моделирования КОМПАС-3D (рис. 22).

Рис. 22. Активировние модуля APM Studio

В модуле APM Studio с помощью команды Файл/Импорт необходимо открыть файл трехмерной модели зуба с расширени-

ем .step (рис. 23).

Рис. 23. Импорт и открытие файла с расширением .step

в модуле APM Studio

Далее на трехмерной твердотельной модели зуба создается конечно-элементная сетка (КЭ сетка) для разбивки модели на объемные элементы (узлы) и дальнейших действий в подсистеме APM Structure3D. Для генерации КЭ сетки необходимо нажать кнопку КЭ сетка на панели инструментов и в появившемся диа-

22

логовом окне Параметры разбиения твердотельной модели указать Максимальную длину стороны элемента равной 20, Максимальный коэффициент сгущения на поверхности равным 1, Коэффициент разрежения в объеме равным 1,5, после чего нажать кнопку ОК (рис. 24). Данные параметры зависят от системной технической оснащенности компьютера, оперативной памяти т.д.

Рис. 24. Создание конечно-элементной сетки на трехмерной твердотельной модели зуба

Созданная КЭ сетка сохраняется и передается в модуль APM Sructure3D при помощи команды Файл/Сохранить КЭ сетку/Передать КЭ сетку в APM Structure3D (рис. 25), после чего автоматически запустится модуль APM Structure3D, в котором будет находиться созданная модель зуба.

Рис. 25. Сохранение и передача КЭ сетки в модуль APM Structure3D

23

3.4. Расчет модели зуба на прочность

Для проведения расчета необходимо задать опоры, закрепляющие модель в пространстве, и приложить к ней действующие на нее внешние нагрузки.

Закрепление модели зуба производится в узлах возле отверстий. Для выбора места установки опоры необходимо выполнить команду Редактирование/Выбрать элемент (рис. 26).

Рис. 26. Выбор места установки опоры

После этого с помощью команды Рисование/Опора/Жесткое закрепление нужно выбрать тип опоры (рис. 27).

Рис. 27. Выбор типа опоры

24

Затем в диалоговом окне Установка опоры в полях Перемещения и Поворот необходимо установить запрет на перемещения и поворот модели в направлении осей X, Y, Z. Данную операцию следует выполнить для двух отверстий зуба с обеих сторон (рис. 28).

Рис. 28. Задание ограничений на перемещение модели

Для задания нагрузок в узлах модели необходимо с помощью команды Редактирование/Выбрать элемент выбрать требуемый узел (возможен выбор сразу нескольких узлов), а затем выполнить команду Нагрузки/Сила к узлу. После этого в полях открывшегося диалогового окна Сила нужно задать значения проекций сил в направлениях X, Y, Z с соответствующим знаком (рис. 29). На рис. 30 показано распределение сил в узлах на наконечнике зуба, а на рис. 31 – общий вид трехмерной твердотельной модели зуба с опорами и нагрузками.

25

вом окне Параметры вывода результатов можно выбрать рассчитанные параметры (Напряжения, Перемещения, Нагрузки и

т.д.) и вывести их на экран (рис. 34).

Рис. 34. Просмотр результатов расчета

Модуль APM Structure3D позволяет рассчитать и построить карты результатов расчетов по напряжениям, перемещениям, нагрузкам, коэффициентам запаса по критериям текучести и прочности, главным напряжениям, усталости, деформациям, а также силовые факторы в элементах и реакции в опорах.

На рис. 35 и 36 представлены примеры результатов статического расчета в модуле APM Structure3D.

Рис. 35. Карта результатов расчета напряжений: а – по всему зубу; б – по наконечнику зуба

27

Рис. 36. Карта результатов расчетов по:

а– нагрузкам; б – усталости; в – коэффициенту запаса по текучести;

г– по главным напряжениям; д – деформациям; е – перемещениям

28

Библиографический список

1.Абрамов Н.Н. Курсовое и дипломное проектирование по дорожностроительным машинам. Учеб. пособие для студентов дорожностроительных вузов. М.: Высш. шк., 1972. 120 с.

2.Белецкий Б.Ф. Строительные машины и оборудование: Справ. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. Ростов н/Д: Феникс, 2005. 608 с.

3.Бульдозеры и рыхлители / Б.З. Захарчук, В.Д. Телушкин, Г.А. Шлойдо, А.А. Яркин. М.: Машиностроение, 1987. 240 с.

4.Справочник конструктора дорожных машин / Под ред. д-ра техн. наук, проф. И.П. Бородачева. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машинострое-

ние, 1973. 504 с.

5.СТО СГУПС 1.01СДМ.01–2012. Система управления качеством. Курсовой и дипломный проекты. Требования к оформлению. Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2012. 66 с.

6.Шелофаст В.В. Основы проектирования машин. М.: Изд-во АПМ, 2005. 472 с.

7.Потемкин А.Е. Твердотельное моделирование в системе КОМПАС-3D. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. 512 с.

29

30