Динамические конструкции

Примером, иллюстрирующим применение описанной методики, может служить исследование собственных частот и форм колебаний сложной пространственной динамической конструкции, состоящей из твердых тел, соединенных безмассовыми упругими элементами. [c.129]

Современная техника предъявляет повышенные требования к материалам. В первую очередь это касается материалов, используемых в динамических конструкциях, где требуется не только высокая прочность, но и малая масса. Эффективность динамических конструкций, таких, как авиационные, энергетического и космического оборудования, может быть увеличена благодаря повышению конструкционной эффективности материалов. [c.11]

Одно из наиболее важных и ценных качеств металлических матриц — отличная воспроизводимость свойств деформированного металла. Ни для какого другого промышленного материала не может быть осуществлен такой точный контроль механических и физических свойств, как для металлических сплавов, используемых в динамических конструкциях. Эта особенность матричных сплавов также очень важна в высокомодульных композиционных [c.17]

Диаметра волокна влияние 257 Динамические конструкции 11 Диффузионные барьеры 254 [c.499]

Современная техника предъявляет повышенные требования к материалам. В первую очередь это касается материалов, используемых в динамических конструкциях, где требуется не только высокая прочность, но и малая масса. Эффективность динамических конструкций (авиационные, энергетического и космического оборудования) может быть увеличена благодаря повышению конструкционной эффективности материалов. Использование простых материалов не дает желаемого результата, для получения материалов с заданными свойствами требуется сочетание различных компонентов. [c.410]

Изложены методы расчета размеров элементов конструкций (стержней, пластин, оболочек), обеспечивающих требуемую надежность при случайных воздействиях. Приведено решение задачи для случаев воздействий, имеющих различные законы распределения. Рассмотрены статический и динамический расчеты конструкций как по теории случайных величин, так и по теории случайных функций. Рассмотрены также вопросы оптимизации при случайных нагружениях. Книга содержит многочисленные примеры расчетов. [c.2]

Как всегда, при конкретном проектировании трудно спроектировать кулачковый механизм, который удовлетворял бы всем требуемым показателям в одинаковой степени. Поэтому в процессе проектирования конструктор обычно просчитывает несколько вариантов схем механизма и выбирает из них оптимальный вариант или стремится, учитывая технологическое задание, удовлетворить в той или иной степени основным кинематическим, динамическим, конструктивным и технологическим требованиям к рациональной конструкции механизма. [c.516]

В конструкциях деталей следует избегать ребристых поверхно стей, так как при их обработке возникает ударная динамическая нагрузка, что снижает качество обработанных поверхностен и мо жет быть причиной возникновения вибраций. [c.311]

Для сварки конструкционных, низкоуглеродистых сталей Для сварки ответственных конструкций. работающих при статических и динамических нагрузках Для всех видов соединений [c.148]

Пружины сжатия применяют в средненагруженных многопоточных передачах. На рис. 13.6 показана конструкция сборного зубчатого колеса со встроенными в него цилиндрическими пружинами сжатия опирающимися на сегменты 4. Через эти пружи[гы момент с зубчатого венца / передается на ступицу 2. Во избежание зазоров и динамических нагрузок пружины ставят с предварительным сжатием. [c.191]

Оценка динамического качества конструкций производится по показателям точности, устойчивости и быстродействия. Эти показатели определяются как по временным, так и частотным характеристикам динамических систем. [c.56]

Анализ конструкций. Основными задачами одновариантного анализа конструкции машин являются расчеты их статических и динамических выходных параметров. При расчете отдельных деталей станков и машин целью одновариантного анализа будет проверка выполнения условий прочности и жесткости. [c.60]

Настоящая монография является одной из попыток среди такого рода работ подойти к проблеме разрушения, базируясь на системном подходе, лежащем на стыке механики деформируемого твердого тела, механики разрушения и физики прочности и пластичности. В книге изложены разработанные авторами физико-механические модели хрупкого, вязкого и усталостного разрушений, позволяющие анализировать повреждение материала при сложном нагружении в условиях объемного напряженного состояния. Приведены подходы к описанию кинетики трещин при статическом, циклическом и динамическом нагружениях элементов конструкций. Кроме того, в работе рассмотрены методы и алгоритмы численного решения упруговязкопластических задач при квазистатическом (длительном и циклическом) и динамическом нагружениях. [c.3]

Вместе с тем при сложном термосиловом, динамическом, квазистатическом или длительном нагружениях ответственных конструкций, изготовляемых по сложному технологическому процессу, адекватный анализ НДС может быть проведен только на основании решения краевых задач, базирующихся на реологических схемах, учитывающих различные нелинейные, зависящие от истории деформирования, свойства материала (рис. В.1). Кроме того, при расчете НДС должна быть учтена сложная геометрия конструкции. Ясно, что такого рода задачи могут быть решены в основном численными методами, наибольшей универсальностью из которых обладает метод конечных элементов (МКЭ). [c.5]

J, Т К, J, Т — соответственно коэффициент интенсивности напряжений, /-интеграл, 7 -интеграл), посредством которых однозначно может быть определено НДС у вершины трещиноподобных дефектов как при маломасштабной текучести (размер пластической зоны мал по сравнению с линейными размерами трещины и элемента конструкции), так и при развитом пластическом течении элемента конструкции с трещиной (пластическая деформация охватывает большие объемы материала). Иными словами, при одном и том же значении параметра механики разрушения независимо от длины трещины, геометрии тела и системы приложения нагрузки НДС у вершины трещины будет одно и то же. В данном случае критическое аначение параметров, полученных при разрушении образцов с трещинами при том или ином виде нагружения, можно использовать при анализе развития разрушения в конструкции. Для этого в общем случае условие развития разрушения в конструкции (см, рис. В.1) может быть сформулировано в виде K = Kf или 1 = = Jf или т = Т, где Kf, Jf, Т — критические значения параметров механики разрушения при нагружении образца с трещиной, идентичном нагружению конструкции (статическое нагружение, циклическое, динамическое и т. д.). [c.8]

В настоящей главе будут кратко проанализированы существующие подходы механики разрушения к оценке трещино-стойкости металла при статическом, динамическом и циклическом нагружениях выявлены проблемы, возникающие при таких подходах, и предложены альтернативные методы решения указанных задач, базирующиеся на использовании локальных критериев разрушения. Кроме того, будут изложены разработанные методы расчета параметров механики разрушения в сложных по геометрии и нагружению элементах конструкций. [c.189]

Сопоставляя поведение реальной трещины в конструкции с деформированием надреза, полученного с помощью предлагаемой модели, можно отметить следующее. Если на некоторых участках по длине трещины возникают нормальные растягивающие напряжения, то трещина в этих местах раскрывается, практически не сопротивляясь прикладываемым нагрузкам уровень, напряжений в прилегающих областях материала невелик. В предлагаемой модели это условие обеспечивается за счет назначения в соответствующих элементах трещины модуля упругости Е, вызывающего разгрузку элементов и значительное увеличение податливости на рассматриваемом участке, В том случае, когда на некотором участке реальной трещины действуют напряжения сжатия, приводящие к контактированию (схлопыванию) берегов трещины, тело с точки зрения передачи силового потока, нормального к трещине, работает как монолит, и модуль упругости в принятой модели для соответствующих элементов трещины назначается равным обычному модулю упругости материала конструкции. При соприкосновении берегов трещины возможны два варианта берега могут проскальзывать относительно друг друга и не проскальзывать. Второй вариант автоматически реализуется при условии Етр = Е. Для реализации первого варианта необходимо обеспечить отсутствие сопротивления полости трещины на сдвиг. Процедура необходимых для этого преобразований для более общего случая — динамического нагружения конструкций — будет изложена в разделе 4.3.1. [c.202]

Выше были рассмотрены условия старта макротрещины, обусловленного хрупким или вязким зарождением разрушения в ее вершине. Сам факт такого старта в общем случае не является гарантом глобального разрушения элемента конструкции. Так, для развития трещины по вязкому механизму требуется непрерывное увеличение нагрузки до момента, когда трещина подрастает до такой длины, при которой дальнейший ее рост может быть нестабильным [33, 253, 339, 395]. При хрупком разрушении нестабильное развитие трещины начинается сразу после ее старта, но тем не менее трещина может остановиться, не разрушив конструкции, что может быть связано с малой энергоемкостью конструкции (не хватает энергии на обеспечение динамического роста трещины) или определенной системой остаточных напряжений (попадание трещины в область сжатия). [c.239]

Далее последовательно решается динамическая задача с учетом уменьшения модуля упругости элементов у вершины трещины по формуле (4.76), определяются параметры НДС конструкции и скорость высвобождения упругой энергии G vj) по формуле (4.77), где выражением для g . является уравнение (4.78). [c.249]

В данном разделе предложена методика численного расчета субкритического и закритического вязкого роста трещины при статическом и импульсном нагружениях. Методика основана на применении МКЭ в квазистатической и динамической упруго-пластической постановке с использованием теории пластического течения и параметра нелинейной механики разрушения — интеграла Т. Она позволяет контролировать развитие трещины при вязком разрушении с учетом неоднородных полей ОН, разнородности материала конструкции по механическим свойствам, реальной геометрии конструкции и ее формоизменения в процессе деформирования. Моделирование трещины осуществляли путем дискретизации полости трещины специальными КЭ (см. подразделы 4.1.3 и 4.3.1). Также излагается предложенный экспериментально-численный метод определения параметра /i материала, отвечающего страгиванию трещины. [c.254]

Динамический характер развития трещины может быть обусловлен как закритическим ее развитием, так и развитием при импульсном нагружении элемента конструкции. Очевидно, что [c.262]

Визуальная модель геометрического образа изделия (ГОИ)—это графический образ пространственной структуры изделия на экране дисплея. Изобразительные и графические характеристики подобной модели намного превышают возможности ручного графического изображения за счет введения в пространство модели фактора времени. По своим динамическим возможностям машинная визуализация ГОИ максимально приближается к натурной модели. Конструктор на самом раннем этапе разработки формы получает возможность увидеть структуру будущего изделия в полном соответствии с кинематикой и динамикой всех входящих в нее элементов. Увязку кинематически связанных звеньев конструкции можно осуществлять на движущейся модели-изображении в любом масштабе времени. При разработке изделий сложной объемно-пространственной структуры для уточнения кинематических взаимосвязей компонентов приходилось осуществлять построение экспериментальных натурных моделей. В процессе испытаний на таких моделях уточнялся и окончательно отрабатывался мысленный образ конструкции (рис. 1.1.2,а). Преимущества визуальной модели перед статическими графическими моделями выступают особо ярко в сложных элементах конструкций, каковыми являются средства механизации летательных аппаратов. [c.17]

Значения номинальной динамический грузоподъемности для подшипников различных типоразмеров даны в каталогах по подшипникам и справочных таблицах (см. табл. 5.23...5.37). Она получена по формулам, учитывающим конструкцию и тип подшипника, число и размеры тел качения, а также угол контакта [34]. [c.98]

Высокие пластичность и ударная вязкость металлических матричных сплавов наиболее важные свойства в композиционных материалах, так как армирующий компонент не обладает хорошей ударной вязкостью. Пластичные металлические матрицы, такие, как алюминий, титан или никедехромовые сплавы при ударных нагрузках поглощают энергию пластической деформации, что очень важно для многих областей использования динамических конструкций. Пластичная матрица такя е позволяет притуплять вершину трещпны и уменьшать концентрацию напряжений в ре- [c.16]

Под квазистатическими задачами будем понимать задачи, в которых случайные факторы описываются при помощи конечного числа случайных величин. Такие задачи часто встречаются при расчете реальных конструкций. Здесь важно отметить, что область применения квазистатичес-ких методов не ограничивается теми случаями, когда нагрузки изменяются медленно (квазистатически). Если случайные динамические нагрузки могут быть представлены в виде детерминированных функций времени, зависящих от конечного числа случайных величин, то методы решения квазистатических задач могут и здесь оказаться весьма эффективными. [c.4]

Сначала поясним, что мы будем понимать под термином "динамические задачи , так как обычно этим термином обозначают задачи проек-тирования и расчета конструкций с учетом сил инерции. Но как мы видели, ряд задач, в которых учитываются силы инерции, с успехом могут решаться квазистатическими методами и могут быть отнесены к ква-зистатическим. Поэтому в данной работе под термином динамические задачи мы будем понимать задачи, для решения которых необходим аппарат теории случайных функций. [c.57]

В сборнике представлены задачи на все основные разделы курса сопротивления материалов растялсение-сжатие, аюж ное напряженное состояние и теории прочности, сдвиг и смятие, кручение, изгиб, слож ное сопротивление, кривые стержни, устойчивость элементов конструкций, методы расчета по допускаемым нагрузкам и по предельным состояниям, динамическое и длительное действие нагрузок. Общее количество задач около 900. Некоторые задачи снабжены решениями или указаниями. [c.38]

Во второй книге комплекса учебных пособий на современном научном уровне излагаются основы вычислительных методов проектирования оптимальных конструкций. Рассматриваются вопросы моделирования линейных и нелинейных систем методом конечных элементов. Показано применение метода обратных задач дннамнкп к рснлспню задач синтеза оптимальных систем сиброзащнты и стабилизации. Приводятся методы н алгоритмы построения оптимального управления колебаниями сложных динамических систем. Материал пособия иллюстрируется примерами решения задач с помощью приведенного алгоритмического и программного обеспечения. [c.159]

Рассмотрены процессы повреждения и разрушения материалов и элементов конструкций и формулировки критериев разрушения на основе подхода, включаюшего механику деформируемого твердого тела, механику разрушения и физику прочности и пластичности. Приведены подходы к описанию кинетики трещин при статическом, циклическом и динамическом нагружениях элементов конструкций. Рассмотрены методы и алгоритмы численного решения упруговязкопластических задач при квазистатическом (длительном и циклическом) и динамическом нагружениях. Основу книги составили результаты, полученные авторами. [c.2]

В случае динамического поведения конструкции перемещения тела во времени обусловлены наличием двух дополнительных систем сил. Первую из них составляют силы инерции, которые согласно принципу Даламбера могут быть заменены их статическим эквивалентом —р й . Вторая система сил обусловлена сопротивлением движению (силы трения). В общем случае они связаны со скоростью перемещения й нелинейной зависимостью. Для простоты будет учтено только линейное сопротивление, которое эквивалентно статической силе — Эквивалентная статическая задача в каждый момент времени дискретизируется теперь по стандартной процедуре МКЭ [соотношение (1.34)], причем вектор распределенных объемных сил PJ в выражении для Pi заменяется эквивалентом [c.24]

Аналитические решения такого рода уравнений получены для задач в идеализированной постановке (плоскость с полу-бесконечной или конечной трещиной, пространство с дисковидной трещиной и т. д.) при воздействии гармонических и ударных нагрузок (достаточно полный их обзор дан в работах [148, 177, 178, 199, 220, 271]. Однако эти решения дают представления о реальном поведении конструкции конечных размеров только в начальный период времени (до прихода в вершину трещины волн напряжений, отраженных от границ тела). Кроме того, они не учитывают разнородности материала конструкции по механическим свойствам, изменения граничных условий по-берегам трещины в процессе ее продвижения траектория трещины считается прямолинейной, а удельная эффективная энергия, затрачиваемая на образование новых поверхностей yf, принимается постоянной и не зависящей от скорости деформирования. Очевидно, что с помощью методов, имеющих указанные ограничения, навряд ли можно дать надежные оценки работоспособности элементов конструкций сложной формы и характера нагружения. Поэтому широкое распространение получили численные методы расчета динамических параметров механики разрушения [177, 178]. [c.241]

Расчет СРТ при динамическом нагружении является достаточно сложной задачей. Для идеализированных постановок в случаях бесконечных и полубесконечных тел рядом авторов [148, 177, 178, 219, 435], которые использовали баланс энергии в различных видах, получены аналитические выражения для СРТ. Для конструкций конечных размеров применимость этих выражений ограничена временем прихода в вершину трещины отраженных волн. В последнее время для конструкций со сложной геометрией получил распространение смешанный численноэкспериментальный метод [383], в котором СРТ предлагается определять, решая нелинейное уравнение вида [c.245]

Указанные требования выполняются посредством решения динамической упругопластической задачи МКЭ, базирующейся на теории неизотермического течения и модели трансляционно-изотропного упрочнения (см. раздел 1.1). В программе для ЭВМ, реализующей диналмическую задачу, предусмотрен учет влияния скорости деформирования на параметры, определяющие поверхность текучести материала, а также учтена возможность использования нескольких материалов в конструкции. [c.334]

В зависимости от состава, всем высокомолекулярным синтетическим материалам присущи свойства, выгодно отличающие их от металлов и от силикатных материалов. К числу этих свойств относятся простота изготовления деталей и аппаратов сложных конструкций, высокая устойчивость в агрессивных средах, низкая плотность изделий (пе превышаю Щая 1,8 Мг1м , а в большинстве с.яучаев равная 1,0—, 2> Мг/м ) возможность и широких пределах изменять механическую прочность для статических и динамических нагрузок как правило, высокая стойкость к истирающим усилиям хорошие диэлектрические и теплоизоляционные свойства в1лсокие клеящие свойства некоторых полимеров (позволяющие использовать их для изготовления клеев и замазок) уплотнительные и герметизирующие свойства отдельных полимеров способность поглощать и гасить вибрации способность образовывать чрезвычайно тонкие пленки. [c.392]

В условиях учебной САПР студенты в скором будущем будут получать информацию о базовых конструкциях, хранящихся в памяти ЭВМ, через графический дисплей [16]. Как правило, объекты авиационных конструкций представляются в памяти не только в форме чертежа, но и в форме других графических моделей,- позволяющих более рационально осуществить процесс информационного обмена между проектировщиком (студентом) и базой данных ЭВМ. Применение более абстрактных, чем чертеж, схем и графических моделей определяется необходимостью осуществления таких специальных для данной отрасли техники поисковых разработок, как аэродинамический расчет пр.офилей теоретического контура поверхностей, расчет динамических характеристик и центровки летательного аппарата, прочностной расчет различных пространственных конструкций и, наконец, разработка средств механизации управления самолетом. Во всех перечисленных расчетах используется широкий диапазон графических моделей различной степени абстракции — от чертежей и наглядных аксонометрических изображений до пространственных и функциональных схем. Данные изображения в автоматизированном проектировании являются основным средством управления процессом машинных расчетов и поиска оптимальных вариантов решения. [c.166]

Наиболее простой по конструкции является втулочная цепь. В роликовой цепи на втулках посажены с1 ободно вращающиеся ролики. Это уменьшает потери на трение и нагрев, однако такие цепи тяжелее, дороже и обладают худшими динамическими свойствами. [c.63]

Подшипники качения различаются также по точности их изготовления. ГОСТ 520—71 устанавливает пять степеней точности О, 6, 5, 4 и 2, расположенные в порядке возрастания точности. Точность подшипников качения определяете точностью посадочных размеров колец и их ширины или (для радиально-упорных) монтажной высоты и точностью вращения koj ец. Показатель точности вращения, характеризуемый радиальным i осевым биением, имеет особенно важное значение для вращающегося кольца, так как его биение передается на связанные с ним детали узла, вызывая нежелательные последствия динамические нагрузки, вибрацию, шум и др. Точность вращения колец подшипн1ков и связанные с ним последствия зависят от точности изготовления деталей подшипника и от правильности конструкции подшипн1 кового узла, посадок колец подшипника и качества монтажа. [c.87]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...