Стр. 5 - Математическое моделирование процесса упругопластического деформирования трубчатых энергопоглощающих элементов

ISSN 2305-5626. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: электронное издание. 2013 5
диаграммы деформирования характеризуется относительным мо-
дулем т E .
Рис. 4. Линейная аппроксимация кривой деформирования
На основании справочных данных для материала трубки были
выбраны следующие значения: плотность 2700 ρ= кг/м3; модуль
упругости 70 E = ГПа; коэффициент Пуассона 0, 33 ν = ; модуль
упрочнения в упругопластической области т 1,36 E = ГПа; относитель-
ный модуль упрочнения т 0, 0194 E = и условный предел текучести
т 360 σ′ = МПа.
В результате серии численных экспериментов было установлено, что
после удара трубка частично деформируется по концентричной форме,
причем сторона, с которой начинается деформация, зависит от гранич-
ных условий, и может измениться даже при минимальном варьировании
параметров расчетной модели или граничных условий (рис. 5). После
удара трубка имела длину 137 мм, т. е. деформация составила 23 мм.
Для подтверждения адекватности расчета была проведена серия
экспериментов. Параметры схемы эксперимента соответствовали па-
раметрам расчетной модели. Удар осуществляли грузом 1, состоя-
щим из закрепленных на тросе 3 металлических дисков (рис. 6). Ис-
пытываемую трубку 2 закрепляли на грузе в центре дисков. Таким
образом, груз и трубка были соосны, что обеспечивало симметрич-
ную нагрузку в момент удара. Масса алюминиевой трубки 130 г, что
составляет 0,11 % от массы груза и позволяет пренебречь массой
трубки по сравнению с массой груза.
Форма деформации трубки, полученная в ходе эксперимента, доста-
точно точно совпала с результатами численного моделирования (рис. 7).
Средняя деформация трубки составила 21 мм, т. е. относительная по-
грешность математического моделирования — не более 9,5 %.
О