Модели взаимодействия нагрузок

В работе [1 1] предложен иной подход для оценки поведения композита при сложном напряженном состоянии, где для исследования задачи совместного действия осевого растяжения и сдвига использована модель разрушения в результате накопления повреждений [2]. Предполагалось, что в силу статистического распределения прочности волокон в материале происходят разрывы отдельных волокон (рис. 2.5). Каждый разрыв вызывает в прилегающем объеме матрицы местную концентрацию касательных напряжений. Основной целью рассматриваемого подхода является определение характера взаимодействия касательных напряжений от внешних нагрузок и локальных касательных напряжений и их совместного влияния на предельные напряжения материала при растяже- [c.44]

Несмотря на то, что предлагаемая структурная модель прогнозирования характера суммирования повреждений при ползучести и термической усталости получена при рассмотрении механизмов взаимодействия термоциклической и длительной статической нагрузок для ограниченных диапазонов изменения сг и е, нетрудно показать тенденции характера суммирования повреждений при приближении к предельным значениям независимых переменных. Как слева, так и справа от выбранного диапазона параметр суммирования Слева предельным состоянием будет кратковременный разрыв при рабочей температуре, характеризующийся по напряжению пределом прочности [c.57]

Модели нагружения. Эти модели содержат схематизацию внешних нагрузок по координатам, времени, а также по воздействию внешних полей и сред. Силовые нагрузки, действующие на конструкции, можно разделить на три группы 1) объемные или массовые силы 2) поверхностные силы 3) сосредоточенные силы. Объемные нагрузки действуют на каждую частицу внутри тела. К таким нагрузкам относятся собственный вес конструкции, силы инерции, силы магнитного притяжения и т.п. Поверхностные нагрузки распределены по значительным участкам и являются результатом взаимодействия различных конструктивных элементов одного с другим или с другими физическими объектами (например, давление жидкости или газа на стенки сосуда, давление ветра на оболочку градирни и т.п.). Если силы действуют на небольшую поверхность конструкции, то их можно рассматривать как сосредоточенные нагрузки, условно приложенные в одной точке. По характеру действия нагрузки можно разделить на статические и динамические. Статическая нагрузка возрастает от нуля до своего номинального значения и остается постоянной во время эксплуатации конструкции. Переменное, или динамическое, нагружение — нагружение, изменяющееся во времени. Часто встречающимся видом переменного нагружения являются циклические нагрузки, характеризующиеся периодическим изменением значения и/или знака. Модели нагружения должны учитывать воздействие полей и сред. Наиболее существенным является воздействие температурного поля. Изменение температуры элементов конструкций вызывает температурные деформации. Если они не удовлетворяют уравнениям совместности деформаций, то в элементах конструкций возникают температурные напряжения, значения которых часто оказываются соизмеримы со значениями напряжений, возникающих от воздействия внешних сил. Кроме того, изменение температуры влияет на механические характеристики конструкционных материалов. В некоторых случаях приходится учитывать влияние нейтронного облучения, электромагнитного поля, воздействие коррозионных сред. [c.401]

Непосредственное применение теории несущей поверхности к вращающейся лопасти рассмотрено в разд. 13.6. Другой подход к этой проблеме состоит в том, чтобы на базе теории несущей поверхности сформулировать задачу взаимодействия вихря с лопастью, а затем применить полученное решение к определению вызванных влиянием вихря нагрузок на лопасти. При таком подходе можно существенно уменьшить объем вычислений по сравнению с тем, который необходим при непосредственном рассмотрении лопасти с позиций теории несущей поверхности. Кроме того, поскольку влияние пелены, образующейся при взаимодействии свободного вихря с лопастью, уже учтено такой моделью, применение ее к несущему винту исключает необходимость рассмотрения этой части системы вихрей. [c.684]

Рис. 13.21. Модель для расчета нагрузок при взаимодействии вихря с несущей поверхностью.

Система штампов, рассмотренная выше, может быть использована как простейшая механическая модель шероховатой поверхности. Использование её позволяет объяснить механизм формирования равновесной шероховатости. Кинетика изнашивания системы штампов при её взаимодействии с упругим полупространством описывается системой уравнений (8.38). Начальными условиями для этой системы уравнений являются параметры исходной шероховатой поверхности, которые определяют начальное распределение нагрузок Pj(O) между неровностями. Метод расчёта значений РДО) описан в 1.3. [c.437]

Для определения глубины сжимаемой толщи грунта под аэродромным покрытием при воздействии самолетных нагрузок можно воспользоваться данными экспериментальных исследований взаимодействия колесных опор различной конфигурации с многослойным покрытием. Данные замеров прогибов поверхности покрытия сопоставлены с результатами расчетов по моделям упругого полупространства и многослойной упругой толщи конечной мощности (рис. 11.23). [c.429]

В настоящее время ни в одном из состояний нельзя расчетом определить все действующие нагрузки. Это объясняется тем, что автомобиль представляет собой сложную систему с многочисленными связями, состоящую из не менее сложных подсистем, которые в процессе нагружения автомобиля взаимодействуют, и этим в значительной степени определяется нагруженность автомобиля. Для примера рассмотрим определение нагрузок, возникающих во время транспортирования груза. В процессе движения эти нагрузки определяются не только профилем дороги, но и жесткостными и инерционными параметрами автомобиля. Чтобы рассчитать все нагрузки, действующие на автомобиль и тем более на его подсистемы, например раму, необходимо иметь достаточно подробную динамическую модель. Во-первых, автомобиль следует рассматривать как пространственную систему, основными элементами которой являются взаимодействующие подсистемы колеса, балки мостов, подвеска, рама, двигатель, кабина, платформа. При этом для колеса нужно учитывать не только радиальную жесткость, но и жесткость его при действии боковой реакции и момента, возникающего в пятне контакта. Динамическая модель должна учитывать крутильную жесткость рамы и жесткость ее в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Моделируя подвеску, необходимо учитывать не только вертикальную жесткость рессор, но и возможность закручивания их от усилий взаимодействия с рамой и балками мостов. [c.73]

Миттчела коэффициент динамичности 179 Модели взаимодействия нагрузок 431 [c.588]

Автором [5] был рассмотрен вопрос о возможной модели взаимодействия паровых пузырей и натекающей жидкости в предкритической области тепловых нагрузок при пузырьковом кипении. [c.80]

Следует отметить, что характеристики спектров нагрузок в виде интегральной повторяемости перегрузок (рис. 4.2.3) не содержат информации о последовательности нахруже-ния. При этом появляется проблема определения циклов нагружения. Решается эта задача с учетом применяемых законов суммирования повреждений при оценках усталости и длительности роста трещин. При оценках долговечности до образования трещин применяется, как правило, закон линейного суммирования повреждений. Оценки длительности роста трещин осуществляются во многих случаях с использованием нелинейных моделей, учитывающих эффекты взаимодействия нагрузок различной амплитуды. [c.412]

Модели взаимодействвя нагрузок. Спектр нагружения конструкции самолета содержит переменные нагрузки, т.е. относится к типу нерегулярного нагружения. Экспериментальные исследования влияния взаимодействия нагрузок переменной амплитуды на рост тре- [c.431]

Для учета эффектов взаимодействия нагрузок предложен ряд моделей. Остановимся на широко применяемых моделях. В начале 1970-х годов были разработаны три важные модели, вызываемые обычно моделями Уилера, Ушитенборга и Элбера. Они стимулировали проведение расчетов длительности роста усталостных трещин в самолетных конструкциях при нерегулярном нагружении. Эти модели модифицировались различными исследователями. [c.431]

И его составляющих. Таковы модели строительной механики, широко применяемые в расчетах машин и конструкций. Силовое и кинематическое взаимодействие элементов машин и конструкций носит сложный характер. Поведение этих объектов существенным образом зависит от их взаимодействия с окружающей средой, от характера и интенсивности процессов эксплуатации. Для предсказания поведения деталей машин и элементов нужно рассматривать процессы деформирования, изнашивания, накопления повреждений и разрушения при переменных нагрузках, температурных и других внешних воздействиях. Основной путь для оценки показателей надежности механических систем - расчетнотеоретический, основанный на физических моделях и статистических данных относительно свойств материалов, нагрузок и воздействий. [c.27]

Займемся дальнейшим развитием, нестационарной теории профиля с тем, чтобы приспособить ее к анализу обтекания вращающейся лопасти. Хотя основы теории уже излагались в предыдущих разделах, приложение ее к лопасти несущего винта требует учета целого ряда дополнительных факторов. Применение схемы несущей линии разделяет задачу расчета нестационарных аэродинамических нагрузок при пространственном обтекании на две части внутреннюю, в которой исследуются аэродинамические характеристики профиля, и внешнюю, состоящую из расчета индуктивных скоростей, создаваемых в сечении лопасти вихревым следом винта. Что касается внутренней задачи, то при стационарном обтекании плоского профиля аэродинамические нагрузки могут быть получены из эксперимента и представлены в виде табулированных зависимостей их от угла атаки и числа Маха. При нестационарном досрывном обтекании применимы результаты теории тонкого профиля. Решение внешней задачи затруднено тем, что система вихрей винта имеет весьма сложную конфигурацию. За каждой из вращающихся лопастей тянутся взаимодействующие винтовые вихревые поверхности, деформирующиеся в поле создаваемых ими индуктивных скоростей с возникновением областей сильной завихренности в виде концевых вихревых жгутов. Аналитическое определение индуктивной скорости на лопасти без весьма существенных упрощений модели вихревого следа (например, представления винта активным диском) оказывается невозможным. На практике неоднородное поле индуктивных скоростей определяют численными методами, подробно обсуждаемыми в гл. 13. Ввиду сказанного ниже не предполагается отыскивать зависимость между индуктивной скоростью и нагрузкой путем введения функции уменьшения подъемной силы. Напротив, сами индуктивные скорости являются фактором, учитываемым явно в нестационарной теории профиля. Для построения схемы несущей линии желательно, чтобы вычисление индуктивных скоростей производилось лишь в одной точке по хорде. Проведенное выше исследование обтекания профиля на основе схемы несущей линии указывает способ, который позволяет аппроксимировать нестационарные нагрузки с достаточно полным отображением влияния пелены вихрей. Применительно к лопасти достаточно рассмотреть лишь часть пелены, расположенную вблизи ее задней кромки. При построении нестационарной теории обтекания вращающейся лопасти надлежит учесть влияние обратного обтекания и радиального течения. Теоретические нагрузки должны быть скорректированы таким образом, чтобы они отражали влияние [c.480]

В теории несущей поверхности взаимодействие крыла с пеленой вихрей рассматривается весьма полно. Это достигается тем, что крыло заменяется вихревой поверхностью, причем граничные условия выполняются во всех ее точках. Поэтому теория несущей поверхности пригодна для случаев сильного изменения индуктивных скоростей и нагрузок, имеющих место вблизи конца лопасти, а также при взаимодейетвии ее с вихревой пеленой. В развитии теории несущей поверхности применительно к крылу в последнее время достигнуты значительные успехи. Однако перенесение этой теории на случай вращающейся лопасти представляет собой весьма сложную задачу. Поскольку лопасти винта при вращении попадают в собственный вихревой след, модель такого следа должна строиться достаточно аккуратно, так как в противном случае применение схемы несущей поверхности не будет оправдано. Необходимо использовать модель свободного следа, учитывать сворачивание пелены в концевой жгут и другие тонкости структуры следа. Лишь /на режиме висения задача может рассматриваться как стационарная. Исследование работы винта на режиме полета вперед требует построения нестационарной теории несущей поверхности. Хотя при этом внешний поток и нагрузки являются периодическими, все гармоники решения связаны друг с другом. Наконец, ввиду того, что у большинства винтов концевые скорости велики, необходим учет влияния сжимаемости. [c.687]

Конкретным объектом приложения рассматриваемой математической модели могут служить сильфоны — компенсирующие элементы (КЭ), широко применяемые во многих отраслях современного машиностроения (энергетического, атомного, нефтехимического и т. д.). Компенсирующие элементы работают в режиме циклического нагружения, при этом в них возникают упругопластические деформации. В соответствии с существующими стандартами [143J максимальное значение интенсивности упругопластической деформации, возникающей от расчетной системы нагрузок, служит основным параметром при оценке малоцикловой прочности КЭ. Известны методы, позволяющие рассчитывать КЭ без армирующих колец с учетом нелинейных факторов. Однако в случае армирования снльфона компенсатора кольцами методика конструирования КЗ основана на использовании эмпирических формул или приближенных 1ЮДХ0Д0В, что требует значительных затрат средств и времени на выполнение экспериментов, но не гарантирует надежности КЭ. Предложенная ниже математическая модель контакта оболочки со штампом в условиях их кинематического взаимодействия позволяет, в частности, корректно построить расчетную схему КЭ, армированного кольцами. [c.43]

Устойчивость круговых замкнутых подкрепленных оболочек. Прн определении критических нагрузок и несущей способности подкрепленных оболочек и выборе оптимальных соотношений между размерами обшивки и подкрепляющих элементов возможны два подхода. Если ребра находятся на большом расстоянии одно от другого, то их рассматривают как дискретные элементы в этом случае задача об устойчивости оболочки рассматривается в строгой постановке с учетом взаимодействия между оболочкой и подкреплениями. Если ребра расположены достаточно часто, то используют другую расчетную схему, когда путем размазывания жесткости ребер переходят к модели конструктивно анизотропной оболочки. При определении расчетной схемы часто исходят из соотношения между длино11 волны, образующейся при выпучивании подкрепленной оболочки, и шагом ребер. Полагают, что в тех случаях, когда шаг ребер в несколько раз меньше длины волны, может быть принят второй путь, основанный на переходе к модели анизотропной оболочки. Но, по-видимому, такой критерий является недостаточным. Его необходимо дополнить требованием, чтобы критическая нагрузка, соответствующая местной потере устойчивости обшивки, была больше величины критической нагрузки при общем выпучивании подкрепленной оболочки. Если геометрические параметры оболочки и подкрепляющих ребер таковы, что местная потеря устойчивости предшествует общей, то даже в случае образования значительных по своим размерам вмятин, захватывающих несколько ребер, замена подкрепленной оболочки анизотропной моделью может привести к существенной погрешности. [c.153]

Машины металлургические. Динамический расчет -Влияние нагрузки связи клетей через прокатываемую полосу 350 - 352 - Задача расчета 341 - Математическая модель формирования на1рузок расчетные схемы 344 - 346 системы уравнений 343, 346, 347 -Моменты прокатки 347, 348 сил упругости на шпинделях 348 технологического сопротивления и электродвигателя 343 - Направления предупреждения ударного замыкания зазоров 356 - 358 - Ограничение динамических нагрузок 353, 354 - Определение сил численным методом 352 - Основные этапы расчета 341, 342 - Расчетные схемы 342, 343 - Силы взаимодействия валков 350 подушек 348 - 350 - Эффективность ограничения нагрузок при ударном замыкании зазоров 354, 355 [c.902]

При повышении скоростей движения, осевых нагрузок и жесткости пути исследования вибросостояния узлов экипажной части необходимы при возможно более широком спектре возмущений, и использование упрощенной математической модели колесо-рельс становится недостаточным. При использовании математической модели системы колесная пара-путь с учетом упругости элементов колесной пары (диски, шейки оси) можно выявить высокочастотные процессы при взаимодействии необрессоренной колесной пары и пути. Так, по экспериментальным данным, при прохождении ползуна возникает удар по рельсу, а при определенных скоростях и отрыв колеса от рельса. Ускорения на буксах вагонов при этом достигают 50—60j f с частотой до 1000 Гц. [c.65]

Анализ результатов динамических испытаний ж.-д. подвижного состава показывает, что они проводятся по разным программам и методикам в зависимости от поставленной задачи. Наиболее важными являются исследования взаимодействия тепловоза и пута, по результатам которых устанавливают допускаемые скорости движения, определяют различные показатели качества. В последние годы широкое распространение получили динамико-прочностные испытания, позволяющие оценить прочность конструкции от действия непосредственно измеряемых нагрузок. Отдельные испытания проводят применительно к рассматриваемой математической модели. [c.91]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...