Научный архив: статьи

Проектирование автоматизированных блочно-модульных устройств для выращивания свежей витаминной продукции в условиях городского сельского хозяйства становится актуальным направлением развития. Топологическая оптимизация узлов и деталей этих устройств позволит значительно снизить стоимость изделий, уменьшить материал и массу изделий и сохранить их прочность и жесткость. В статье привели пример топологической оптимизации рычага привода модульно-роторной установки для сити-ферм. (Цель исследования) Оптимизировать топологически рычаг привода модульно-роторной установки для сити-ферм, снизить потребление материала и, соответственно, уменьшить массу детали. (Материалы и методы) Отметили, что в качестве системы автоматизированного проектирования была использована программа SolidWorks, позволяющая проводить топологическую оптимизацию деталей. Указали, что методами изготовления топологически оптимизированных деталей служат: аддитивные технологии (3D-печать), технологии литья, изготовление из композитных материалов под давлением, обработка резанием. (Результаты и обсуждение) Привели этапы топологической оптимизации рычага привода, включающие в себя подготовку автоматизированного проектирования геометрии рычага, проведение статического анализа исходной модели, создание параметрической сетки, обработку топологически оптимизированной модели рычага привода, результаты первичного статического анализа, вывод данных эпюр статического перемещения, вывод данных эпюр по запасу прочности материала. (Выводы) По результатам исследования масса топологически оптимизированного рычага привода снизилась на 42 процента, вследствие этого уменьшился запас прочности детали, что влечет за собой увеличение рабочего напряжения до 183 мегапаскалей. Но учитывая предел текучести стали 45, напряжения остаются в пределах допустимых значений (530 мегапаскалей).