Математика /5. Математическое моделирование

К.с.-х.н. Авдеев Ю.М.

Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина, Россия

К.т.н. Титов Д.В., к.э.н. Мокрецов Ю.В.

Вологодский институт права и экономики, Россия

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ

В ДЕРЕВООБРАБОТКЕ С ЦЕЛЬЮ

ПОЛУЧЕНИЯ КОНКУРЕНТНО СПОСОБНОЙ

ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ

Основой конкурентоспособности любого изделия на мировом рынке является его цена, связанная с затратами на производство, а также качественные параметры продукта. Снижение затрат достигается путем снижения себестоимости компонентов изделия, что напрямую связано с уровнем технологии производства и его энергоемкости.

Трехмерное моделирование позволяет создать максимально точную модель объекта, почти идентичную реальному представлению. Более того, современное программное обеспечение позволит достичь высокой детализации. Специализированные программы позволяют осуществить интеграцию с другим программным обеспечением. Возможности внедрения подобных возможностей на производстве позволит значительно сэкономить ресурсы, расширит возможности и упростит работу.

Для решения этой задачи должны быть заданы следующие исходные данные:

а) геометрию инструмента;

б) элементы режима резания;

в) реологическую модель обрабатываемого материала;

г) модель трения.

а) 3D-модель
б) Эквивалентная деформация	в) Смещение по оси Z
г) Коэффициент запаса прочности	д) Смещение

Рис.2. - Моделирование и оптимизация процессов резания в Autodesk Inventor 11

Следует отметить, что само по себе компьютерное моделирование не заменит натурный эксперимент, оценивающий влияние эксплуатационных и иных условий, возникающих в процессе работы оборудования и инструмента, а лишь поможет оценить влияние таких условий на стадии проектирования или при модернизации производства с целью сокращения материальных затрат и обеспечения правильного истолкования результатов экспериментов с нелинейными системами, интерполировать и экстраполировать их результаты на другие сочетания условий. Развитие и широта применения численных методов в последние десятилетия привели к тому, что МКЭ сегодня является инструментом, полностью интегрированным в процесс проектирования транспортного средства и элементов дороги, обеспечивающих безопасность. Сейчас конкурентно способное развитие отрасли невозможно без МКЭ-систем проектирования.

При решении указанной задачи получены следующие результаты.

1. Рассчитана сила резания для традиционного резания, равная 40-50 Н.

2. Рассчитана сила трения, составляющая до 5-7 Н (на определенных участках контакта резца и образца) - также согласуется с экспериментами.

3. Получено визуальное изображение (модель) резания.

4. В дальнейшем планируется учесть эффекты, связанные с учетом тепловых процессов и возбуждения автоколебаний при традиционном резании, что, несомненно, является одним из ключевых моментов для получения конкурентно способной высококачественной продукции.