DSC01302 (5)

/.id a nie 5. Dobór materiału na korbowód.

Warunki projektu, korbowód o długości l poddany ściskaniu siłą F, co może spowodować sprężyste wyboc/enie lub zniszczenie zmęczeniowe wskutek cyklicznych obciążeń. Funkcją celu jest minimalizacja masy korbowodu. Dla uproszczenia przyjmijmy, ze korbowód ma przekrój prostokątny. Pole przekroju korbowodu A®b*w_t gdzie w - szerokość trzonu korbowodu, b - jego grubość, przy czym b~0.5*w.

1.    Dla warunku sprężystego wytoczenia wyprowadzić funkcję celu w postaci m “ fi(F)‘f2(G)*fj(M).

Określić funkcje; wymagań funkcjonalnych - fi(F), wymagań geometrycznych - f₂(Ci) i parametrów materiałowych -    Wykazać, że wskaźnik funkcjonalności dla minimalizacji masy korbowodu ma

postać: Mi*E^0,5/p.

2.    Na podstawie drugiego warunku, wytrzymałości zmęczeniowej wykazać, ze minimalizację masy korbowodu można osiągnąć poprzez maksymalizację wskaźnika funkcjonalności VI: =Rz/p-

3.    Celem jest znalezienie materiału, który może zastąpić stal. dla której Mi=1.8'10‘³GPa^#,/kjr*m³, a M₂“0.05 MPa/kg-m ³. Zaznaczyć obszar poszukiwania przydatnych materiałów. Podać stopy metaliczne oraz inne materiały, które cechują się jeszcze wyższymi wskaźnikami funkcjonalności ni/ stal i nadają się na korbowód. Które materiały znajdujące się w zaznaczonym obszarze nie nadają się na korbowód. Odpowiedź uzasadnić.

Kolumna poddana ściskaniu ulegnie wytoczeniu, gdy siła ściskająca F -przekracza siłę krytyczną Fk*it El/r, gdzie: I - geometryczny moment bezwładności, dla przekroju prostokątnego: I=bw/12.

Stopy Mg do obr pląs

<r>

<

|

O)

JtC

ul

ci

<

ro

Q_

O

o

(/>

0)

O)

ul

3 O S >-

"5

■o

o

wmpozyt AkSiC |

■ [ Odlewnicze stopy Mg [

[Odtewracze stopy AJ;

-j Stopy A! uhv. wyd2

jŚtopy AJ doobr piast j (Komp tń szJc! w osr, epoksyd

-jstal nisko weyl [. .^..r

[tytan)

Stal niskc.s!op~l |stal wysokowMl

IZełtwo ctagkwe steroid

j Żeliwo szare |

-----------1 Miedzi JL

jtkazj

-Jt

! stopy Nł-O!

jNiktel | 1 Mosiądz 1

Nad* topy Ni

^ jStalmerdz

kat pwlwotglj

Wytrzymałość zmęcz enk>.\a gestosc p4Pakg nr*-3]

Wykres dobom nasmatow po zasu^,-o«MBM śodrtkowtch kr\łen<v*

K* * ISMPan"¹; Cem < tOOzł ka. Tempcnaon pracy 2 HTC