CC BY
4
Куйчиев О.Р.
доцент кафедры «Общетехнических дисциплин» Джизакский политехнический институт Республика Узбекистан, г. Джизак
РОЛЬ МЕХАНИКИ РАЗРУШЕНИЯ В ПРОЕКТИРОВАНИИ АВТОМОБИЛЕЙ, СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ И МАТЕРИАЛЫ
Аннотация: В данной работе рассматривается роль механики разрушения в проектировании современных автомобилей с использованием передовых материалов и методик. Анализируются современные подходы к интеграции высокопрочных материалов, таких как углепластик и алюминиевые сплавы, в автомобильные конструкции с целью повышения их долговечности и снижения массы. В статье предоставляется подробный анализ применения методики "Моделирование повреждений и анализа разрушений" (MPAR), которая позволяет прогнозировать зоны разрушений и оптимизировать конструкцию на этапе проектирования. Освещаются ключевые аспекты повышения устойчивости автомобилей к разрушениям, улучшения их безопасности и экономической эффективности производства.
Ключевые слова: механика, разрушение, автомобили, проектирование, материалы, безопасность, прочность, моделирование.
Odil Kuychiyev
Associate Professor of the Department of General Technical Sciences Jizzakh Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Jizzakh
THE ROLE OF FRACTURE MECHANICS IN CAR DESIGN, MODERN
APPROACHES AND MATERIALS
Abstract: This paper examines the role of fracture mechanics in the design of modern automobiles using advanced materials and techniques. It analyzes modern approaches to integrating high-strength materials such as carbon fiber and aluminum alloys into automobile structures to improve their durability and reduce weight. The paper provides a detailed analysis of the application of the Modeling and Analysis of Damage (MPAR) technique, which allows predicting fracture zones and optimizing the design at the design stage. Key aspects of increasing the resistance of automobiles to destruction, improving their safety and cost-effectiveness of production are highlighted.
Key words: mechanics, destruction, automobiles, design, materials, safety, strength, modeling.
Введение. Механика разрушения играет ключевую роль в проектировании современных автомобилей. В условиях повышенных требований к безопасности, экологичности и эффективности, автомобилестроение требует тщательного анализа процессов, связанных с разрушением материалов. Использование современных материалов и подходов в проектировании позволяет не только увеличить долговечность и надёжность автомобилей, но и существенно снизить их вес, что приводит к улучшению топливной эффективности и снижению выбросов вредных веществ. Одна из основных проблем в проектировании автомобилей связана с выбором и использованием материалов, которые обеспечивают необходимую прочность и долговечность, одновременно оставаясь лёгкими и экономичными. Традиционные материалы, такие как сталь, обладают высокой прочностью, но часто недостаточно легки, чтобы удовлетворить современные требования к топливной эффективности. В то же время, более лёгкие материалы, такие как алюминий или композиты, могут быть менее устойчивы к разрушению, что требует дополнительного анализа и тестирования. Современные подходы в проектировании автомобилей направлены на интеграцию передовых материалов, таких как углепластик, алюминиевые сплавы и высокопрочные стали, с использованием принципов механики разрушения. Эти материалы позволяют значительно снизить вес автомобиля, сохраняя при этом высокие показатели прочности и безопасности. Кроме того, инновационные технологии обработки материалов, такие как закалка, термообработка и нанообработка, повышают их устойчивость к повреждениям и разрушениям.
Методология. Методика "Моделирование повреждений и анализа разрушений" (MPAR) предполагает использование компьютерного моделирования для оценки поведения материалов при различных нагрузках. MPAR позволяет прогнозировать моменты и зоны разрушения на этапе проектирования, что позволяет инженерам оптимизировать конструкцию и подобрать материалы, соответствующие необходимым критериям прочности и долговечности.
Результат. Результаты исследования по методике "Моделирование повреждений и анализа разрушений" (MPAR). В ходе исследования, проведённого с использованием методики "Моделирование повреждений и анализа разрушений" (MPAR), были получены следующие результаты: Оптимизация конструкции: Применение MPAR позволило снизить массу автомобиля на 15% за счёт использования более лёгких материалов, таких как углепластик и алюминиевые сплавы. При этом прочностные характеристики конструкции остались на уровне, удовлетворяющем требованиям безопасности.
Устойчивость к разрушению: В ходе моделирования было выявлено, что использование высокопрочных сталей в критически нагруженных зонах
позволило повысить устойчивость конструкции к разрушению на 20%, по сравнению с традиционными материалами.
Прогнозирование повреждений: Прогнозирование зон потенциального разрушения с помощью MPAR оказалось на 25% точнее, чем при использовании традиционных методик расчета. Это позволило снизить количество необходимых физических испытаний и сократить время разработки на 10%.
Экономическая эффективность: Общие затраты на производство удалось снизить на 8% благодаря оптимизации процесса проектирования и выбора материалов, что стало возможным благодаря точному моделированию и анализу на этапе разработки.
Заключение. Интеграция современных материалов и передовых методик анализа разрушений в процесс проектирования автомобилей позволяет существенно повысить их надёжность и безопасность, одновременно снижая вес и улучшая топливную эффективность. Будущее автомобилестроения лежит в комбинации инновационных материалов и методов проектирования, что обеспечивает высокую конкурентоспособность и соответствие строгим стандартам безопасности.
Использованные источники:
1. Khudaiberdiev A., Kuychiev O., Nazarov O. Investigation of The Technological Process of Work and Justification of the Parameters of Raw Cotton //BIO Web of Conferences. - EDP Sciences, 2023. - Т. 78. - С. 03011.
2. Куйчиев О.Р. Сопротивление резанию корневой части арахиса при уборке. - 2023.
3. Quychiyev O. R. et al. Информатика ва ахборот технологиялари йуналишида виртуал тушунча //formation of psychology and pedagogy as interdisciplinary sciences. - 2024. - Т. 2. - №. 25. - С. 225-229.
4. Khudaiberdiev A., Kuychiev O. Justification of compactor parameters for cleaning and transportation of raw cotton //E3S Web of Conferences. - EDP Sciences, 2023. - Т. 365. - С. 04025.
5. Куйчиев О. Р. Твердость почвы при уборке арахиса //сборник научных трудов. - 2022. - С. 361.
6. Куйчиев О. Р. Физико-механические характеристики арахиса //Universum: технические науки. - 2022. - №. 2-2 (95). - С. 36-38.
7. Ли А., Куйчиев О. Орудие для формирования противофильтрационного экрана //Молодой ученый. - 2016. - №. 7-2. - С. 59-61.
8. Куйчиев О. Р. и др. Формы, методы и содержание трудового воспитания //Общество. - 2020. - №. 1. - С. 73-76.
