Автор: Пользователь скрыл имя, 05 Декабря 2012 в 13:27, лабораторная работа
Цель: найти параметры листовой рессоры, при которой ее масса будет наименьшей. Конструкция рессоры должна подходить по следующим параметрам: [σ]≤1100 (МПа), fст=0,2±0,025 (м).
Метод оптимизации:
В данной работе будем использовать метод Гаусса (покоординатного спуска).
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Южно-Уральский государственный университет»
Кафедра «Автомобили»
Отчет
О практической работе по курсу САПР
«Оптимизация параметров листовой рессоры»
Выполнил: Ушаков Ю.Ю. АТ – 532
Проверил: Губарев А.В.
Челябинск 2012 г.
Цель: найти параметры листовой рессоры, при которой ее масса будет наименьшей. Конструкция рессоры должна подходить по следующим параметрам: [σ]≤1100 (МПа), fст=0,2±0,025 (м).
Метод оптимизации:
В данной работе будем использовать метод Гаусса (покоординатного спуска).
Исходные данные:
Статическая нагрузка на рессору Рст=5150 (Н); требуемый статический прогиб fст=0,2±0,025 (м); полный прогиб при динамической нагрузке fд=0,3 (м); допустимые напряжения в рессоре при полном прогибе не более [σ]≤1100 (МПа); плотность стали ρ=7800 (кг/м3); модуль упругости Е=200000 (МПа).
Решение:
– напряжения, МПа;
– прогиб рессоры, м;
– масса рессоры, кг.
Поиск оптимума h:
i |
b |
h |
L |
σ |
ƒ |
m |
4 |
0,06 |
0,0042 |
1,1 |
2007,16 |
0,3591 |
4,3243 |
4 |
0,06 |
0,0044 |
1,1 |
1828,84 |
0,3215 |
4,5302 |
4 |
0,06 |
0,0046 |
1,1 |
1673,26 |
0,2901 |
4,7362 |
4 |
0,06 |
0,0048 |
1,1 |
1536,73 |
0,2637 |
4,9421 |
4 |
0,06 |
0,005 |
1,1 |
1416,25 |
0,2414 |
5,1480 |
4 |
0,06 |
0,0052 |
1,1 |
1309,40 |
0,2223 |
5,3539 |
4 |
0,06 |
0,0054 |
1,1 |
1214,21 |
0,2060 |
5,5598 |
4 |
0,06 |
0,0056 |
1,1 |
1129,03 |
0,1920 |
5,7658 |
4 |
0,06 |
0,0058 |
1,1 |
1052,50 |
0,1798 |
5,9717 |
Поиск оптимума b:
i |
b |
h |
L |
σ |
ƒ |
m |
4 |
0,032 |
0,0058 |
1,1 |
1973,45 |
0,2759 |
3,1849 |
4 |
0,034 |
0,0058 |
1,1 |
1857,36 |
0,2637 |
3,3840 |
4 |
0,036 |
0,0058 |
1,1 |
1754,17 |
0,2530 |
3,5830 |
4 |
0,038 |
0,0058 |
1,1 |
1661,85 |
0,2433 |
3,7821 |
4 |
0,04 |
0,0058 |
1,1 |
1578,76 |
0,2347 |
3,9811 |
4 |
0,042 |
0,0058 |
1,1 |
1503,58 |
0,2268 |
4,1802 |
4 |
0,044 |
0,0058 |
1,1 |
1435,23 |
0,2197 |
4,3792 |
4 |
0,046 |
0,0058 |
1,1 |
1372,83 |
0,2132 |
4,5783 |
4 |
0,048 |
0,0058 |
1,1 |
1315,63 |
0,2072 |
4,7773 |
4 |
0,05 |
0,0058 |
1,1 |
1263,01 |
0,2017 |
4,9764 |
4 |
0,052 |
0,0058 |
1,1 |
1214,43 |
0,1967 |
5,1755 |
4 |
0,054 |
0,0058 |
1,1 |
1169,45 |
0,1920 |
5,3745 |
4 |
0,056 |
0,0058 |
1,1 |
1127,68 |
0,1876 |
5,5736 |
4 |
0,058 |
0,0058 |
1,1 |
1088,80 |
0,1836 |
5,7726 |
Поиск оптимума L:
i |
b |
h |
L |
σ |
ƒ |
m |
4 |
0,058 |
0,0058 |
0,82 |
811,65 |
0,1314 |
4,3032 |
4 |
0,058 |
0,0058 |
0,84 |
831,45 |
0,1337 |
4,4082 |
4 |
0,058 |
0,0058 |
0,86 |
851,24 |
0,1362 |
4,5131 |
4 |
0,058 |
0,0058 |
0,88 |
871,04 |
0,1388 |
4,6181 |
4 |
0,058 |
0,0058 |
0,90 |
890,83 |
0,1415 |
4,7231 |
4 |
0,058 |
0,0058 |
0,92 |
910,63 |
0,1443 |
4,8280 |
4 |
0,058 |
0,0058 |
0,94 |
930,43 |
0,1472 |
4,9330 |
4 |
0,058 |
0,0058 |
0,96 |
950,22 |
0,1503 |
5,0379 |
4 |
0,058 |
0,0058 |
0,98 |
970,02 |
0,1535 |
5,1429 |
4 |
0,058 |
0,0058 |
1,00 |
989,82 |
0,1569 |
5,2478 |
4 |
0,058 |
0,0058 |
1,02 |
1009,61 |
0,1604 |
5,3528 |
4 |
0,058 |
0,0058 |
1,04 |
1029,41 |
0,1640 |
5,4578 |
4 |
0,058 |
0,0058 |
1,06 |
1049,21 |
0,1678 |
5,5627 |
4 |
0,058 |
0,0058 |
1,08 |
1069,00 |
0,1717 |
5,6677 |
4 |
0,058 |
0,0058 |
1,10 |
1088,80 |
0,1757 |
5,7726 |
Поиск оптимума i:
i |
b |
h |
L |
σ |
ƒ |
m |
3 |
0,058 |
0,0058 |
1,1 |
1451,73 |
0,2010 |
4,3295 |
4 |
0,058 |
0,0058 |
1,1 |
1088,80 |
0,1757 |
5,7726 |
i=4
b=0,058 м
h=0,0058 м
L=1,1 м
Вывод: Габариты рессоры и масса рессоры оптимизированы к более экономичному варианту.