Отклик конструкции

ДИМ лишь для оптимального выбора шага интегрирования по времени, обеспечивающего устойчивость вычислительной процедуры при минимальных затратах машинного времени на ЭВМ. Поскольку шаг по времени At должен быть выбран в этом случае в соответствии с наименьшим периодом собственных колебаний конструкции Гц и составлять не более 0,1 для точного предсказания динамического отклика, а учитываемые в расчетах фазы сильного сотрясения изменяются от нескольких секунд до десятка минут, прямые методы оказываются чрезвычайно трудоемкими. Поэтому эти методы целесообразно использовать для анализа отклика конструкций жестким возмущениям ударного типа и в тех случаях, когда необходим уточненный анализ отклика, если предварительное использование спектральных динамических или квазистатических методов приводит к консервативным результатам по смещениям или напряженным состояниям. К преимуществам методов прямого интегрирования следует отнести, помимо высокой точности, возможность учета начальной нагружен-ности конструкций и исследование в связи с этим нелинейного отклика конструкций. [c.186]

Динамические спектральные методы являются менее трудоемкими, чем прямые методы, они в основном и используются для расчета оборудования АЭС на сейсмические воздействия. Поскольку эти методы применимы лишь для линейных динамических систем и не учитывают начального нагружения, полученные на их основе результаты отклика конструкций накладываются на статическое решение от эксплуатационных воздействий. [c.186]

Исследование виброакустических процессов в станке в высокочастотном диапазоне основывается на стохастической природе возмущающих сил, используются методы архитектурной акустики, в частности статистический энергетический анализ [14]. Станок представляется в виде совокупности связанных резонирующих осцилляторов и систем изгибных и продольно-сдвиговых колебаний конструкции. Модель — структурно-функциональная, так как имеет структуру, сходную со станком, а отклик модели на задаваемое возмущение количественно соответствует отклику конструкции станка, хотя волновые процессы, сопровождающие распространение структурного шума, не имитируются. [c.55]

Два основных аспекта динамического анализа отличают его от статического анализа. Во-первых, динамические нагрузки прикладываются как функции времени. Во-вторых, эти изменяющиеся по времени приложенные нагрузки индуцируют изменяющийся по времени отклик конструкции (перемещения, скорости, ускорения, силы и напряжения). Зависимость от времени динамических характеристик делает динамический анализ более сложным и более реалистичным по сравнению со статическим анализом. [c.39]

Анализ спектра удара и анализ спектра отклика являются методами, используемыми для оценки максимального динамического отклика конструкции. Чаще всего они применяются к анализу сложных, зависящих от времени нагрузок или ускорений, которые возбуждают базу или основание конструкции например, колебания основания здания при землетрясении или воздействие взрыва на небольшой участок корабля. Анализ спектра отклика также может выполняться в качестве анализа, предшествующего анализу случайного нагружения. Различие между спектрами удара и отклика состоит в том, что в первом случае замеряется максимальное перемещение в определенных точках неподвижной конструкции, а во втором - относительно движения базы конструкции. [c.52]

Под переходным процессом понимается отклик конструкции на произвольное динамическое воздействие на начальном отрезке времени, когда движение не является установившимся и складывается из собственных колебаний конструкции, вызванных изменением начальных условий и приложенными нагрузками, и развивающегося вынужденного движения. С течением времени собственные [c.438]

Анализ спектра отклика используется для оценки максимума динамического отклика конструкции. Процедура анализа включает в себя два этапа. На первом выполняется анализ переходного процесса с учетом приложенной нагрузки или возбуждения основания конструкции. На втором этапе результат анализа переходного процесса преобразуется в спектральную таблицу, содержащую пиковые значения откликов набора осцилляторов (рис. 12.17). Каждый осциллятор является скалярной колебательной системой с одной степенью свободы, для которой заданна собственная частота колебаний и коэффициент демпфирования. Этот набор помещается в узлы конечно-элементной модели, заданные пользователем перед выполнением анализа. Массы осцилляторов малы по сравнению с массой конструкции и поэтому не влияют на ее динамическую реакцию. Откликами, которые раскладываются в спектр, могут быть перемещения, скорости и ускорения узлов по поступательным и вращательным степеням свободы в общей системе координат модели. Спектр откликов вычисляется либо для абсолютного движения, либо для движения узлов относительно основания конструкции. Для набора осцилляторов должен быть задан один или более коэффициентов демпфирования. Для [c.456]

Теперь задачу проектирования можно рассматривать как задачу выбора таких проектных переменных й,, Ь , Ь , которые минимизируют массу (13.1) и удовлетворяют ограничениям (13.2), (13.3)-(13.6). Заметим, что смещения и играют в данной формулировке важную роль. Эти переменные определяют собой отклик конструкции на приложенную нагрузку и называются переменные состояния. [c.478]

Для вычисления векторов градиента целевой функции и градиентов ограничений необходимо знать, как изменяется отклик конструкции в зависимости от вариаций параметров проектирования. В качестве отклика, например, может выступать прогиб балки в определенных сечениях, напряжения или деформации в различных точках конструкции, собственные частоты и т.п. В качестве параметров проектирования могут использоваться площади стержней, толщины оболочек, размеры поперечных сечений балок и т.д. [c.482]

При задании параметров проектирования и ограничений на отклик необходимо стремиться к уменьшению вычислительной сложности задачи. Для этого, во-первых, нужно использовать одни и те же свойства для групп элементов. Этим мы уменьшим до разумных пределов количество переменных проектирования. Во-вторых, необходимо задавать ограничения на отклик конструкции только в тех узлах и элементах, где отклик при заданных воздействиях может иметь критические значения. Так мы уменьшим затраты на анализ чувствительности. [c.486]

Отклик конструкции 39,474, 482,486 Ошибка моделирования 29 округления 516 [c.539]

Гармонический анализ используется для определения отклика конструкции на нагрузки, гармонически изменяющиеся во времени. [c.4]

Переходный динамический анализ используется для определения отклика конструкции на нагрузки, изменяющиеся со временем произвольно здесь можно учитывать все нелинейные эффекты, допустимые в статическом нелинейном анализе. [c.4]

Нагрузка в вибрационном анализе задается в виде спектра, т.е. зависимости значений параметра нагрузки от частоты, что дает полное представление об изменении интенсивности и частоты нагрузки со временем. Самым простым способом введения нагружающих воздействий является спектр отклика, который представляет собой частотную зависимость отклика системы с одной степенью свободы на возмущающую нагрузку (смещение, скорость, ускорение или силу), изменяющуюся со временем. Спектры отклика конструкции в отдельных узлах могут быть однообразными или различными. Анализ произвольных вибраций требует введения более сложных статистических спектров. [c.41]

Для того чтобы сформулировать предположение о линейности некоторого вязкоупругого тела, достаточно выписать интегральное соотношение, связывающее отклик (реакцию) тела с внешними входными данными (воздействиями), не уточняя физической структуры тела и физического смысла каждого параметра в отдельности. Поэтому ниже в этом разделе под телом будет подразумеваться просто черный ящик , который может быть, например, одноосно нагруженным брусом или произвольно нагруженной сложной составной конструкцией. [c.104]

Хотя в предшествующих разделах основное внимание уделялось линейному поведению материалов и конструкций, в разд. V, БД был обнаружен нелинейный отклик при циклических нагружениях волокнистых композитов. В этом случае наблюдаемые в экспериментах коэффициенты затухания оказались больше вычисленных по линейной теории кроме того, они менялись со временем при достаточно высоком уровне деформаций. Там же было высказано предположение, что возможным источником многих или даже всех нелинейных эффектов является существование и рост микротрещин внутри материала. " " [c.184]

Функция Грина, импульсная переходная функция. Машинные, фундаментные и присоединенные конструкции представляют собой с точки зрения акустического расчета сложные механические структуры. Их вынужденные колебания удобно описывать с помощью функций Грина. Если в точке в момент времени приложить мгновенную сосредоточенную внешнюю силу единичной интенсивности б(Х — X i)6(f — i[), то отклик структуры во второй точке с координатой в момент времени называется ее нестационарной функцией Грина < (Хг, ЩХ[, t ). При t2 С функция Грина равна нулю, так как отклик не может появиться раньше возмущающей силы. Важно то обстоятельство, что внеш- [c.96]

В предыдущих двух главах рассматривались волны и колебания конструкций, состоящих из распределенных масс и податливостей (жесткостей), без учета демпфирования — важного параметра, характеризующего затухание волн и колебаний. Этот параметр обусловлен внутренним и внешним трением, излучением и другими причинами, вызывающими убывание акустической энергии в рассматриваемой конструкции. Во многих случаях эффекты потерь пренебрежимо малы, по в некоторых случаях пренебрежение ими ведет к большим ошибкам в расчетах. Так, амплитуда вынужденных колебаний на резонансной частоте существенно зависит от потерь (см. рис. 3.14). Так же сильно зависят от потерь и отклики произвольной колебательной системы на кратковременные нагрузки. Вследствие демпфирования часть энергии колеблющейся конструкции превращается в тепло и предоставленные самим себе колебания затухают со временем. Аналогичная картина наблюдается и при распространении волны в среде. Из-за внутренних потерь часть энергии волны идет на нагревание среды и амплитуда волнового движения уменьшается с расстоянием по мере распространения волны. [c.207]

В номинальных режимах эксплуатации АЭС рабочие параметры установки сохраняются примерно постоянными (для ВВЭР-440 с учетом данных 1 гл. 2 давление и температура на входе составляют 12,7 МПа и 265 °С, а на выходе - 12,4 МПа и 296 °С). Расход теплоносителя через реактор составляет около 43000 м /ч, Давление в контуре, стационарные температурные смещения и напряжения от весовых нагрузок определяются с использованием общей расчетной схемы. Весовые нагрузки из-за массивности оборудования АЭУ оказьшаются весьма значительными. Суммарная масса оборудования составляет около 10% от массы бетонных сооружений, заключающих в себя установку, Эта характеристика АЭУ важна для проектирования опор, анализа отклика на сейсмические воздействия и нагрузки, обусловленные аварийными режимами эксплуатации АЭС. Опорные конструкции должны допускать температурные расширения и быть достаточно жесткими, поскольку они строго влияют на собственные колебания всей системы АЭС, даже контролируя их, что также важно для учета влияния землетрясений и аварийных нагрузок. Жесткостные свойства опор, возможные (заложенные в проекте) их особенности рассеяния (диссипации) энергии колебаний учитываются в расчетах введением соответствующих матриц жесткости и демпфирования. [c.90]

В гл. 1 уже обсуждались некоторые способы исследования динамических перемещений конструкции. Здесь сначала будет довольно подробно рассмотрена простейшая конструкция с демпфированием, а именно системы с одной степенью свободы, различными вариантами демпфирования и различными типами возмущающих воздействий. Поскольку демпфирование лишь изредка можно измерять непосредственно п оценивать его приходится по параметрам динамического отклика, определяемым в экспериментах (например, по динамическим перемещениям или ускорениям), то отсюда следует, что необходимо извлечь максимум информации из анализа динамических перемещений системы с одной степенью свободы с демпфированием. Полученные таким путем сведения можно с успехом применять для существенно более сложных систем. Кроме того, изучение простых гармонических колебаний при установившемся состоянии важно не только потому, что многие проблемы, возникающие [c.136]

Следует заметить, что для того, чтобы сделать реальную оценку вероятности совершения ошибки, связанной с данной лампочкой, необходимо иметь некоторые сведения о конструкции аппаратуры, в которой используется данная сигнальная лампочка. Надежность работы человека, охватывающей внутренний процесс распознавания лампочки оператором, принята равной 0,9990. Это значение для всех внутренних реакций выбрано произвольно несомненно, что это снижает оценку надежности многих простых умственных процессов. Выходным откликом в данном случае служит действие кнопки У, обладающей следующими характеристиками [c.143]

О до 0.1. Диапазон от 0.01 до 0.05 является типичным. При таких коэффициентах демпфирования собственные частоты демпфированной и недемпфированной конструкции будут очень близкими. Поэтому для определения динамических характеристик систем обычно используются решения для собственных колебаний без демпфирования. Однако, это не означает, что демпфированием пренебрегают при анализе динамического отклика. Демпфирование включается на других фазах анализа, таких как частотный анализ и анализ переходных процессов. [c.42]

Частотный анализ отклика служит эффективным методом нахождения установившегося отклика на синусоидальное возбуждение. В этом анализе нагрузкой является синусоидальная волна, для которой заданы амплитуда, фаза и частота. Применение частотного анализа ограничивается упругими линейными конструкциями. [c.51]

Выведем график зависимости от времени максимальных напряжения в элементах конструкции и Е , положение которых показано на рис. 12.18. На графике (рис. 12.22) видно, что приложенное к конструкции воздействие не является критическим, поскольку уровень напряжений примерно в 10 раз меньше допустимого. Для того чтобы с уверенностью судить об этом, нужно выполнить анализ конструкции на статические нагрузки и сложить полученные отклики. В данном примере этот анализ не выполняется. [c.461]

Основным источником проблем в оптимизации конструкций является то, что интересующие нас величины откликов обычно не выражаются явно через параметры проектирования. Например, изменение напряжений в оболочечных элементах при изменении толщины оболочки может быть в общем случае определено только из конечноэлементного расчета конструкции. Когда мы говорим, что программа оптимизации, возможно, будет оперировать сотнями проектных переменных и тысячами ограничений, то становится очевидным, что мы не можем [c.482]

Эта конструкция также должна будет удовлетворять ограничениям на собственные частоты колебаний, которые определяются из модального анализа. Конструкция может также подвергаться изменяющимся во времени нагрузкам, для которых может представлять интерес пик отклика по перемещениям. [c.484]

Определение динамического отклика конструкций. Моделирование разнообразных динамических процессов, протекающих в элементах конструкций АЭУ при переходных экспл атационных аварийных и сейсмических воздействиях, заключается в решении уравнений движения (3.54) с соответствующими краевыми и начальными условиями [c.113]

Для исследования динамического (сейсмического) отклика конструкций АЭС в этом случае могут быть использованы как обычные применяемые методы в динамике (спектральные, прямое интегрирование уравнений движения (3.54) во времени), рассмотренные выше 4, гл. 3, так и более простые и менее трудоемкие, применяемые непосредственно в асейсмическом проектировании, методы эквивалентной квазистатической нагрузки. Последние также относятся к спектральным методам, поскольку основаны на рассмотрении спектра собственных колебаний конструкций, однако в отличие от динамических спектральных методов в них используются вместо акселерограмм так называемые спектры действия [1]. [c.185]

Применение квазистатических спектральных методов оправдано в приближенных расчетах конструкций на сейсмические воздействия, необходимых для иредварительной оценки общей нагруженности к разработки в связи с этим конструктивных решений. Эти методы часто оказываются консервативными и требуют после себя уточненного анализа динамического отклика конструкций с использованием рассмотренной выше группы методов. [c.186]

До сих пор мы рассматривали задачи анализа конструкции. Разница между анализом и проектированием состоит в том, что анализ приводит к единственному решению, тогда как проектная оптимизация - к одному из возможнъа. Программа оптимизации позволяет улучшить конструкцию в ходе минимизации или максимизации назначенной целевой функции. При этом варьируются некоторые параметры модели, такие как толщина оболочек, размеры поперечных сечений стержней и балок и т.п. Эти параметры называются переменньши проектирования или проектными переменными. При изменении проектных переменных должны выполняться ограничения, наложенные на отклик конструкции и на переменные проектирования. [c.474]

Сложность расчетного определения напряженно-деформированных состояний элементов ВВЭР, как отмечалось выше (см. 1, гл. 2 и гл. 3), состоит в том, что в них реализуются пространственная схема передачи усилий, трехмерные поля напряжений, затрудняющие формулировку граничных условий. Ниже излагается расчетное определение напряжений и перемещений в зонах корпусных конструкций по исходным данным, получаемым на границе зтих зон с помощью экспериментальных методов, но в силу ряда обстоятельств недостаточных для постановки и решения обычных краевых задач. Возникаюшце при этом задачи представляют собой так называемые обратные задачи, в которых неизвестные величины определяются (восстанавливаются) по их проявлению, отклику в доступной для прямых измерений области. Эти задачи, как правило, являются некорректно поставленными и требуют при своем решении применения специальных методов. В связи с этим методы решения таких задач во многих случаях могут существенным образом зависеть от точности получаемой экспериментальной информации и методов ее обработки. [c.59]

Полученные характеристики сейсмического отклика ГЦК с учетом его эксплуатащюнной нагруженности позволяют оценить возможность нормального функционирования оборудования, его регулирующих устройств для рассматриваемого уровня землетрясения. Вместе с тем они позволяют также обоснованно подойти к оптимальному (рациональному) выбору или проектированию опор и опорных конструкций и их размещению вдоль контура, выполнить уточненный анализ напряженных состояний и прочности наиболее нагруженных элементов трубопроводов, арматуры, оборудования (реактор, парогенератор, ГЦН). [c.200]

В главе 12 приводится классификация способов динамического анализа конструкций, рассматриваются разнообразные динамические задачи, иллюстрирующие возможности пакета MS .vN4W в области анализа переходных процессов, гармонического анализа и спектрального отклика. [c.16]

Последние четыре вида анализа относятся к анализу вынужденных колебаний конструкции. При анализе переходного процесса мы исследуем сравнительно короткий промежуток времени, когда движение не является установившимся. В линейном гармоническом анализе мы изучаем изменение отклика установившегося движения в зависимости от частоты приложенного гармонического воздействия. В спектратьном отклике к конструкции прикладывается ударное воздействие и исследуется спектр неустановившегося отклика по перемещениям в заданных точках конструкции. При нелинейном поведении конструкции численный анализ собственных форм, гармонический и спектральный анализ теряют смысл, поскольку суперпозиция становится невозможной. В этом случае выполняется нелинейный динамический анализ переходных процессов. [c.436]

Вычисление собственных форм и частот конструкции (NormalModes/Eigenvalues) необходимо в различных видах Динамического анализа при решении задач методом разложения отклика по собственным формам. Но и сами по себе собственные частоты и формы могут представлять интерес, поскольку характеризуют фундаментальные упруго-массовые свойства модели конструкции. Ана/шз собственных колебаний модели на начальных этапах ее разработки часто помогает выявить большинство неформальных ошибок в моделировании. [c.436]

Во-первых, колебания конструкции затухают в пределах десяти циклов, и состояние системы пpибJПIжaeт я к статическому отклику. [c.446]

В ходе ана-тиза чувствительности вычисляются отношения изменения отклика системы и изменения проектных переменных. При проектировании строительных конструкций необходимо учитывать зависимость изменения прогиба арки моста от изменения размера секции данного моста. При проектировании ходовой части автомобиля могут быть интересны исследования резонансных частот кабины, обусловленные изменениями толщины панелей. Эти отношения изменений, или частные производные, называются проектными коэффициентами чувствителыюсти. [c.474]

Идея оптимизации моментных оболочек на основе элементов Plate состоит в том, чтобы использовать в качестве отклика напряжения не в крайних слоях оболочки, имеющих координаты 2 = 5/2, а в слоях с координатами [г < 5/2. Мы будем использовать напряжения в серединном слое, когда jzj 0.0. Здесь z — координата в системе координат элемента. Во время оптимизации используются результаты линейного статического анализа. После выполнения оптимизации выполним нелинейный расчет с учетом геометрической и физической нелинейности, чтобы убедиться в том, что напряжения во всех точках конструкции находятся в допустимой области. [c.500]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...