Модернізація автомобільного колісного диска з умов міцності
Автор: Павлюк Роман Олександрович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Автомобільний інжиніринг
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Модернізація конструкції автомобільного колісного диска в напрямку його облегшення та посилення є важливою задачею для забезпечення підвищеної надійності, економії пального та зменшення зносостійкості. Легший диск зменшує вагу автомобіля, що дозволяє знижувати витрати пального та покращує керованість транспортного засобу. Водночас посилена конструкція забезпечує необхідну міцність при високих навантаженнях, що виникають під час руху, особливо на нерівних дорогах або в умовах екстремальної експлуатації. Одним із способів досягнення оптимального балансу між вагою та міцністю є використання методів скінченних елементів (FEM) у комп’ютерному моделюванні. Тестування диска за допомогою FEM дозволяє виявити слабкі місця конструкції, оптимізувати її геометрію і визначити ефективні матеріали для виготовлення дисків. Цей підхід може значно спростити введення методів сертифікації в технічні стандарти України, оскільки комп’ютерне моделювання забезпечує точне передбачення поведінки матеріалу та елементів під різними навантаженнями, зменшуючи необхідність у дорогих та часозатратних фізичних випробуваннях. Розділ роботи 1 охоплює основні вимоги до дисків, зокрема щодо міцності, зносостійкості та здатності витримувати навантаження при різних умовах експлуатації. Аналіз проводиться з урахуванням таких факторів, як вага автомобіля, тип дорожнього покриття, швидкість руху та навантаження на колеса. У Розділі 2 детально розглядається етап створення 3D-моделі диска за допомогою полігональних методів моделювання. Цей процес дозволяє створити точні полігональні моделі, що конвертуються у твердотільну версію, та потім використовуються для подальших тестувань та аналізів. Розділ 3 описує перехід від полігональної моделі до твердотільної версії диска, а також описаний повний процес тестування на міцність. Тут використовується метод скінченних елементів для аналізу механічних властивостей диска, що дозволяє визначити, як він буде поводитися під впливом різних навантажень.