ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Организация объектно-ориентированных программ расчета элементов конструкций из "Расчет машиностроительных конструкций на прочность и жесткость " Приведенная в п. 3.10 процедура R0001 является проблемно-ориентированной процедурой расчета пространственных и плоских стержневых систем. Под проблемно-ориентированной процедурой расчета в данном случае понимается процедура, организованная таким образом, что сохраняется большая свобода в выборе геометрических и механических характеристик стержневых элементов, в описании внешних силовых и температурных воздействий. Это позволяет применять проблемно-ориентированную процедуру для расчета самых различных объектов, но требует при этом подготовки и ввода большого количества информации, в ряде случаев оказывающейся ненужной при расчете конкретного объекта. [c.120] В отличие от проблемно-ориентированных процедур объектно-ориентированные процедуры расчета должны быть жестко привязаны к конкретным объектам в отношении возможных форм геометрии и механических характеристик, внешних силовых и температурных воздействий, требовать минимальной входной информации, привязанной к чертежной документации объекта. [c.120] Если имеется в наличии библиотека загрузочных модулей математического обеспечения алгоритмов расчета на прочность пространственных стержневых систем, то объектно-ориентированную процедуру расчета целесообразно организовывать на базе этих модулей. В этом случае задача состоит в преобразовании входной информации, необходимой для расчета объекта, во входную информацию, необходимую для использования процедур математического обеспечения, а выходную информацию этих процедур — в выходную информацию с результатами расчета объекта. [c.120] Рассмотрим оба пути организации объектно-ориентированных процедур расчета на примере ступенчатых валов, находящихся под действием сосредоточенных усилий и моментов. Такая задача довольно часто встречается в машиностроительной практике. При этом наиболее трудоемкие операции заключаются в раскрытии статической неопределимости, построении эпюры изгибающих моментов и определении перемещений. [c.120] Такую задачу предлагается решить с использованием метода конечных элементов, для чего вал представляется в виде набора из (NR — 1) стержневых элементов, где NR — число узловых точек (рис. 3.16, б). Узлы нумеруются последовательно слева направо так, что г-й и (г + 1)-й узлы соединяют t-й стержень. Они могут иметь как одинаковые, так и разные жесткости при изгибе. Пусть N — общее число стержней разной жесткости, причем каждому значению жесткости присвоим свой порядковый номер от 1 до N , называемый в дальнейшем номером типа стержня. [c.121] Для общего числа узлов, нагруженных активными внешними силами, введем идентификатор NQ, для числа опорных узлов NA и для модуля упругости Е. [c.121] Рекомендуемые размерности параметров, используемых в расчете следующие сила—даН, длина — см, момент —Н-м, угол — радиан. [c.122] На рис. 3.17 показаны положительные компоненты векторов реакций и перемещений по отношению к узлам стержня. [c.122] Входные параметры SH, DL и GS описаны выше. IJ — порядковый номер стержня. Отметим, что сформированная подобным образом матрица [К, не домножена на модуль Е. [c.123] Здесь N — порядок матрицы [A ], записанной в ленточной форме А (N, —М М) М — ширина ленты В — вектор-столбец свободных членов X — вектор-столбец искомых величин. [c.124] В процедуре VBP01 последовательно формируется вектор правой части В (2 =и NR), матрица жесткости всей системы А1 (2 NR, —3 3), исправленная в соответствии с граничными условиями матрица жесткости всей системы А (2 NR, —3 3), исправленный вектор правой части В, а также решается полученная система разрешающих уравнений и устанавливаются все перечисленные выше конечные результаты. [c.126] Валы обычно нагружены активными силами Б двух плоскостях, поэтому для получения конечных результатов необходимо двукратное использование программы VAL01. Кроме этого, для удобства пользования внутренние процедуры рационально разместить во внешней памяти ЭВМ на магнитном диске. [c.128] При наличии у пользователя библиотеки загрузочных модулей проблемно-ориентированных процедур для расчета стержневых систем рационально преобразовать программу VAL01 таким образом, чтобы рассматривать вал как частный случай плоской стержневой системы. Рассмотрим, в чем сущность этих преобразований. [c.128] Исходные параметры NR — общее число узловых точек NA — общее число опорных узлов NQR — число нагруженных узлов Е — модуль упругости NB (NA, 0 2)— массив кинематических граничных условий DL (NR — 1, 2) — массив геометрических параметров вала, в первом столбце указываются осевые моменты инерции сечений стержневых элементов, во втором — длины стержней QR1 (NQR, 0 2) — массив силовых граничных условий. [c.128] Вернуться к основной статье