Record Details

OPTIMIZATION OF FLAT SPRING GEOMETRY WITH CONSIDERING DESIGN FEATURES AND NATURE OF DYNAMIC LOADING

Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Series of Physical-Technical Sciences

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title OPTIMIZATION OF FLAT SPRING GEOMETRY WITH CONSIDERING DESIGN FEATURES AND NATURE OF DYNAMIC LOADING
ОПТИМИЗАЦИЯ ГЕОМЕТРИИ ПЛОСКИХ ПРУЖИН С УЧЕТОМ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ И ХАРАКТЕРА ДИНАМИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ
 
Creator V. Tomilo A.; Physical and Technical Institute of the National Academy of Sciences, Minsk
Y. Kochyk V.; Belarusian National Technical University, Minsk
A. Kravchuk S.; Belarusian State University, Minsk
I. Tarasiuk A.; Belarusian State University, Minsk
В. Томило А.; Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси, Минск
Е. Кочик В.; Белорусский национальный технический университет,Минск
А. Кравчук С.; Белорусский государственный университет, Минск
И. Тарасюк А.; Белорусский государственный университет, Минск
 
Subject linearly deformable material; finite-element method; optimization; flat spring; elliptic leaf spring
линейно-деформируемый материал; метод конечных элементов; оптимизация; плоская пружина; эллиптическая рессора
 
Description A geometry optimization method based on use of macros for finite-element analysis program ANSYS 10 ED / LS-DYNA was developed for system of series-connected flat springs used as elastic elements of catapult for launching unmanned aerial vehicles. Optimization criterion in this case is the condition of the maximum stroke of both flat springs with the minimum deviation from the symmetrical form with respect to spring midpoints. Dynamic optimization problem of compression and relaxation of flat spring system was reduced to quasi-static problem of system pre-compression and high-velocity dynamic problem of its relaxation, and it significantly reduced solution time. Solution to the first part of the problem was carried out by means of Implicit Solver of ANSYS 10 ED / LS-DYNA. Solution to the second part of the problem was obtained by means of Explicit Solver of ANSYS 10 ED / LS-DYNA based on previous part results. It was determined that optimum system in terms of stroke and deviations of symmetry of flat springs consists of identical springs which are symmetrical relative to section middles. 
На основе использования макросов для программы конечноэлементного анализа ANSYS 10 ED / LS-DYNA разработана методика оптимизации геометрии системы последовательно соединенных плоских пружин, используемых в качестве упругих элементов катапульты, предназначенной для запуска беспилотных летательных аппаратов. Критерием оптимизации геометрии в данном случае является условие наибольшего хода обеих плоских пружин с наименьшим отклонением от симметричных форм относительно середин пружин. Произведена редукция динамической оптимизационной задачи сжатия и расслабления системы плоских пружин к квазистатической задаче предварительного сжатия системы и высокоскоростной динамической задачи ее расслабления, что позволило существенно сократить время решения оптимизационной задачи. Решение первой части задачи производилось Implicit-решателем ANSYS 10 ED, и по его результатам было получено решение второй части задачи Explicit-решателем ANSYS 10 ED / LS-DYNA. Исходя из полученных результатов, оптимальной с точки зрения величин хода и отклонений от симметрии плоских пружин переменного профиля является система, состоящая из одинаковых рессор, симметричных относительно середины профиля. 
 
Publisher The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"
 
Contributor —
—
 
Date 2017-04-30
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://vestift.belnauka.by/jour/article/view/292
 
Source Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Series of Physical-Technical Sciences; № 1 (2017); 70-75
Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук; № 1 (2017); 70-75
0002-3566
 
Language rus
 
Relation http://vestift.belnauka.by/jour/article/view/292/288
Клубович, В. В. Технологии изготовления и обработки специальных периодических профилей / В. В. Клубович, В. А. Томило. – Минск: БНТУ, 2007. – 298 с.
Кравчук, А. С. Электронная библиотека механики и физики: лекции по ANSYS/LS-DYNA и основам LS-PREPOST с примерами решения задач : в 3 ч. [Электронный ресурс] / А. С. Кравчук, А. И. Кравчук. – Минск: БГУ, 2013. – Ч. 1: ANSYS/LS-DYNA. Общая характеристика интерфейса и средств создания твердотельной модели детали. Использование моделей материалов и типов конечных элементов LS-DYNA. – Режим доступа: http://elib.bsu.by/ handle/123456789/44277 – Дата доступа: 01.10.2015.
Кравчук, А. С. Электронная библиотека механики и физики: лекции по ANSYS/LS-DYNA и основам LS-PREPOST с примерами решения задач : в 3 ч. [Электронный ресурс] / А. С. Кравчук, А. И. Кравчук. – Минск: БГУ, 2013. – Ч. 2: Ограничения и нагрузки в ANSYS/LS-DYNA. Решение поставленных задач и просмотр результатов решения в ANSYS/LS-DYNA. – Режим доступа: http://elib.bsu.by/handle/123456789/44280 – Дата доступа: 01.10.2015.
Кравчук, А. С. Электронная библиотека механики и физики. Лекции по ANSYS/LS-DYNA и основам LS-PREPOST с примерами решения задач : в 3 ч. [Электронный ресурс] / А. С. Кравчук, А. С. Чашинский, А. И. Кравчук. – Минск: БГУ, 2013. – Ч. 3: Основные элементы графического интерфейса LS-PREPOST. – Режим доступа: http://elib.bsu.by/ handle/123456789/44281 – Дата доступа: 01.10.2015.
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).