Альохін В. І. Комп'ютерно-інтегроване проектування поршнів ДВЗ з урахуванням впливу ливарних дефектів на міцнісну надійність

Об'єкт дослідження: процеси проектування і технологічної підготовки виробництва литих поршнів ДВЗ. Мета дослідження: наукове обґрунтування та створення технології комп'ютерно-інтегрованого проектування поршнів ДВЗ із комплексним застосуванням інженерного моделювання для аналізу міцнісної надійності з урахуванням ливарних дефектів. Методи дослідження: В процесі комп'ютерно-інтегрованого проектування застосовані чисельні і чисельно-аналітичні методи: метод скінчених різниць в тривимірній об'ємній постановці для моделювання теплових і гідродинамічних процесів лиття, ме-тод скінчених елементів для аналізу термомеханічного навантаження литих поршнів ДВЗ. Узагальнення експериментальних даних і чисельних результатів розрахунку впливу ливарних дефектів на міцнісні характеристики поршнів ДВЗ проводилося з використанням методу планування експерименту. Новизна: уперше запропоновано комплексний підхід до сумісного застосування комп'ютерно-інтегрованих систем моделювання теплових, гідродинамічних параметрів процесу лиття і розрахунку напружено-деформованого стану поршнів з урахуванням впливу ливарних дефектів на міцнісну надійність по-ршнів ДВЗ із примусовим запалюванням. Запропоновані чисельні моделі напружено-деформованого стану при термомеханічній дії на поршень, які відрізняються від існуючих урахуванням ливарних дефектів газоусадкового характеру. Уперше запропоновано метод визначення розмірів і місць розташування ливарних дефектів у поршні ДВЗ із сумісним використанням інженерного моделювання та експериментальних досліджень у виробництві. Теоретичні і практичні результати: створено підходи до комп'ютерно-інтегрованого проектування, що враховують вплив газоусадкових дефектів на міцнісну надійність і пропонуються для використання при виконанні наукових робіт, підготовці виробництва, проектування інших литих деталей сучасних ДВЗ. Розроблена технологія комп'ютерно-інтегрованого проектування дає можливість урахування впливу ливарних дефектів на міцнісну надійність поршнів ДВЗ, що значно підвищує якісний рівень створення та виробництва двигунів. Ступінь впровадження: результати досліджень впроваджені та використовуються у ТОВ "Українська ливарна компанія" (АТ "УПЕК", м. Харків), КП "ХКБД" (м. Харків) та в ПАТ "АВТРАМАТ" (м. Харків). Результати дисертаційного дослідження використовуються в навчаль-ному процесі на кафедрах двигунів внутрішнього згоряння та ливарного ви-робництва НТУ "ХПІ". Галузь використання: двигунобудування.