Открывайте готовые расчёты в браузере за 2 с (до 300 тыс. DOF) или запускайте тяжёлые задачи до 1,5 млн+ степеней свободы офлайн на Windows и macOS.
Проушинное соединение «вилка — тяга — палец» (3 тела)
Расчёт контактных давлений и сдвигового среза в шарнирном проушинном узле авиационного привода.
Шарнирные проушинные соединения передают основные усилия в гидроприводах рулевых поверхностей, стойках шасси и механизации крыла. Растяжение узла вызывает сложное неравномерное давление смятия на цилиндрических поверхностях пальца, изгиб пальца и концентрацию напряжений в опасных сечениях проушин. Ошибки в назначении краевых расстояний приводят к срезу или прорыву проушины. Трёхмерная контактная модель рассчитывает передачу усилия 20 кН через две независимые цилиндрические контактные зоны.
1. Геометрия и конечные элементы
- •3 независимых B-Rep тела: двухпроушинная вилка, центральная проушина тяги и цилиндрический палец Ø20 мм.
- •Разнородные конструкционные материалы: легированная сталь AISI 4340 (E = 205 ГПа, ν = 0,30, предел текучести 860 МПа) для вилки; авиационный алюминиевый сплав В95пч / Al 7075-T6 (E = 71 ГПа, ν = 0,33, предел текучести 503 МПа) для проушины; коррозионностойкая мартенситная сталь 17-4PH (E = 196 ГПа, ν = 0,27, предел текучести 1170 МПа) для пальца.
- •Трёхмерная тетраэдральная сетка: 58 147 элементов, 12 871 узел и 38 613 степеней свободы с измельчением в зонах сопряжения.
- •Две контактные пары на цилиндрических сопряжениях пальца с отверстиями вилки и тяги по штрафной схеме.
2. Граничные условия и нагрузки
- •Жёсткое закрепление опорного торца хвостовика вилки (Ux = Uy = Uz = 0).
- •Осевое растягивающее усилие 20,0 кН на противоположном торце проушины тяги.
- •Ограничение осевого смещения пальца от выпадения при сохранении контактного проскальзывания и радиального обжатия.
3. Результаты расчёта и верификация
- ✓Пиковое эквивалентное напряжение по Мизесу σ_vm = 59,8 МПа на внутренней кромке отверстия алюминиевой проушины в зоне контактного смятия.
- ✓Касательные напряжения среза в пальце 17-4PH значительно ниже допускаемых (коэффициент запаса по срезу n > 8,0).
- ✓Максимальное суммарное перемещение |u| = 0,0353 мм (0,035 мм) на нагруженном торце проушины тяги.
- ✓Время сходимости контактной задачи 0,16 с при полной устойчивости обеих цилиндрических контактных пар.
Авиационные инженеры-расчётчики проверяют контактное взаимодействие и распределение давлений в проушинах прямо в WebCAE. Мгновенное решение контактной задачи без многочасовых вычислений позволяет снизить консерватизм полуэмпирических методик и облегчить узлы навески.
14 дней полного доступа ко всем функциям Pro. Платёж спишется только через 2 недели, если не отменить подписку.
- ✓14 дней триала (0 $ сегодня) (отмена в 1 клик)
- ✓До 1,5 млн+ степеней свободы (прямой sparse-решатель)
- ✓Нативные приложения Windows и macOS (100% offline)
- ✓Нелинейный контакт и устойчивость (Kσ, MITC4, RBE2/RBE3)
Задать вопрос расчётчикам по вашей задаче
Опишите вашу деталь или конструкцию — ответим в течение 2 часов.
Нужна мгновенная консультация по МКЭ или этому кейсу?
Нажмите на кнопку ИИ-чата в правом нижнем углу экрана — ассистент разберёт постановку задачи, формулы сопротивления материалов и команды DSL за 3 секунды.
Другие расчётные кейсы и модели
Фрезерованный стыковой фитинг крыла
Планер транспортного самолёта
Отсек фюзеляжа с дверным проёмом и полом
