Моделирование деформации тонкостенного цилиндра, как изотропного тела в виде сосковой резины
Аннотация
Статья приурочена проблеме моделирования деформации сосковой резины доильного стакана, как изотропного тела в виде тонкостенного цилиндра. За основу взято разработанную аналитическую модель сосковой резины с учетом ее предварительного натяжения, конструкционно-технологических параметров и физико-механических характеристик материала резины для моделирования деформаций в радиальной, продольной и круговой плоскостях.
Основным параметром смыкания сосковой резины – это радиальная деформация по всей длине активной части в зависимости от конструкционных параметров и физико-механических характеристик резины. Параметры для моделирования деформации - R – радиус сосковой резины, Е – модуль упругости, h - толщина сосковой резины, рн – вакуумметрическое давление, l – длина активной части сосковой резины, ν – коэффициент Пуассона для резины, Fн – сила предварительного натяжения сосковой резины. В зависимости от центрального угла в радиальной плоскости сечения моделируется форма деформации сосковой резины по всей ее рабочей длине. При предварительном натяжении сосковой резины непосредственно после защемленных концов деформация составляет до 1 мм в виде незначительно выраженного эллипсоида. На расстоянии до 10 мм с обоих защемленных концов при вакууме 48 КПа сосковая резина круглого сечения деформируется в виде формы “гантели”, при предварительном натяжении 60 Н максимальная деформация в сечении максимального прогиба составляет 7 мм от радиуса сосковой резины 11 мм в сторону смыкания, а без предварительного натяжения максимальная деформация в сечении максимального прогиба составляет 5 мм.
Анализ результатов моделирования показал, что предварительное натяжение сосковой резины на характер ее смыкания, под действием вакуумметрического давления, не влияет. Натяжение частично изменяет величину деформации. Предварительное натяжение сосковой резины обеспечивает начальную деформацию в сечении непосредственно после защемления, уменьшая диаметр, и способствует надежному удержанию доильного стакана на соске коровы
