Методы анализа конструкции

Многочисленные примеры, приводимые в книге и записанные на компакт-диске, помогут вам освоить современные методы анализа конструкций, быстрее, надежнее и эффективнее решать проектные задачи. [c.590]

Класс чувствительности контроля определяют в зависимости от минимального размера выявляемых дефектов в соответствии с табл. 16. Достигаемую чувствительность в необходимых случаях определяют на натурных объектах или искусственных образцах с естественными или имитируемыми дефектами, размеры которых уточняют металлографическими или другими методами анализа. Конструкция и технология изготовления образцов для испытаний была дана выше. [c.170]

В главе 7 изложены основы метода конечных элементов и проиллюстрировано его использование при расчете конструкций из композиционных материалов. Метод рассмотрен в общих чертах. Изложение метода разделено на две части анализ элемента и анализ идеализированной конструкции, представленной в виде набора этих элементов. Методы анализа конструкций не зависят от материала анизотропия должна учитываться лишь при описании характеристик элемента. Вероятностные методы и оценка надежности широко применяются в расчетах различных конструкций, и в особенности элементов из композиционных материалов. [c.11]

Оказалось, что принцип виртуальной работы и связанные с ним вариационные принципы являются очень эффективными для анализа таких упрощенных конструкций. Подход, основанный на принципе минимума потенциальной энергии, обычно называется методом перемещений, а подход, использующий принцип минимума дополнительной энергии, называется методом сил ). Эти два метода являются главными методами анализа конструкций. Из-за недостатка места мы в основном остановимся на анализе ферм и рам, выдвигая на первый план вариационные формулировки. Для более подробного ознакомления с численными примерами и другими видами конструкций читатель отсылается к работам П—14], [c.290]

Достигаемую чувствительность в необходимых случаях определяют на натурных объектах или искусственных образцах с естественными или имитируемыми дефектами, размеры которых уточняют металлографическими или другими методами анализа. Конструкция и технология изготовления образцов для испытаний рассмотрены выше. [c.348]

Методы анализа конструкции 197 [c.331]

Метод анализа конструкций, описанный выше, называется методом перемещений н может быть распространен на случаи а) начальных конструкционных (сборочных) или тепловых деформаций, б) массовых сил, таких, как гравитационные, н в) распределенных нагрузок, приложенных к стрежням. Вводя Три дополнительных вектор-столбца в уравнение (1.12), получим [c.15]

В связи с изложенным настоящая глава будет посвящена разработке методов определения ОСН в сварных толстолистовых конструкциях с многопроходными швами, а также исследованию долговечности сварных узлов на стадии развития усталостной трещины. Решение поставленной задачи опирается на разработанные методы расчета НДС при термопластическом деформировании материала, базирующиеся на МКЭ, а также на методы анализа параметров механики разрушения и модель развития усталостной трещины. [c.269]

Еще одним способом рационализации автоматизированного выполнения графической проектной документации является применение известных методов модульного программирования, когда предварительный анализ конструкции ЭМУ позволит выделить в их составе некоторое множество однотипных элементов. Для получения изображения каждого такого элемента составляется отдельная программа. Имея в своем распоряжении набор таких программ и задавая с помощью входных данных местоположение элементов изображений в поле чертежа, их размеры и масштабы, пользователь может формировать разнообразные графические документы, сопровождая их типовой текстовой информацией. [c.268]

Наряду с расширением использования и усовершенствованием методов анализа напряженных и деформированных состояний, статической и динамической устойчивости конструкций существенно изменились требования к определению несущей способности не столько по критериям предельных упругопластических состояний, сколько по сопротивлению усталостному и хрупкому разрушению. Это нашло отражение в развитии нового направления в механике твердого тела — механике разрушения. [c.4]

Таким образом, инфраструктура методического обеспечения неразрушающего контроля элементов ВС, а также и сами средства контроля позволяют вводить в эксплуатацию принцип безопасного повреждения конструкций по критерию появления и возникновения, например, усталостных трещин. Однако решение проблемы перехода к эксплуатации по безопасному повреждению не может быть связано только с совершенствованием инфраструктуры средств и методов контроля. Важнейшее значение при введении контроля имеет обоснованность его периодичности. Она может быть оценена с достаточной точностью на основе методов анализа закономерностей распространения усталостных трещин, как на основании испытания образцов, так и на основе изучения поверхностей разрушения (изломов) элементов конструкций, в которых уже был реализован частично или полностью процесс распространения усталостной трещины в эксплуатации. Перенесение данных о закономерностях роста трещины, выявленных в лабораторном опыте, на элементы конструкций связано с использованием критериев подобия или соответствия закономерностей роста трещины в образце и детали при различных условиях нагружения. [c.72]

Сущность метода состоит в следующем. В автоматизированном режиме обработки уровня яркости изображения наблюдаемого объекта (поверхности излома) проводится анализ фрактальных характеристик вдоль серии горизонтальных и вертикальных линий. В результате такого анализа получают серии спектров фрактальных характеристик по выбранному для анализа направлению и перпендикулярно к нему. Указанный метод анализа был использован в исследовании поверхностей эксплуатационных изломов трех элементов конструкций с разной морфологией рельефа. [c.265]

В этих двух томах рассмотрены одиннадцать основных вопросов 1) основы теории упругости анизотропного тела 2) критерии разрушения и анализ разрушения элементов из композиционных материалов 3) расчет ферм, балок, рам и тонкостенных элементов 4) расчет пластин 5) расчет оболочек 6) распространение волн и удар 7) анализ конструкций из композиционных материа-лов методом конечных элементов 8) вероятностный расчет и на-дежность 9) экспериментальные характеристики композиционных материалов 10) анализ напряжений в окрестностях концентраторов напряжений, кромок и узлов соединений 11) проектирование элементов конструкций из композиционных материалов. [c.9]

С учетом требований современной техники силовая конструкция из композита должна состоять из надежных элементов, иметь по возможности точно определенный, допустимый срок эксплуатации и быть мало чувствительной к наступлению предельного состояния в отдельных элементах. Таким образом, дальнейший прогресс в использовании композитов во многом зависит от создания работоспособного метода анализа процесса разрушения, который позволит проектировщику получить количественную оценку предельных напряжений и качественную картину развития процесса разрушения элементов конструкции и конструкции в целом. В предлагаемой главе рассмотрены некоторые вопросы, связанные с механизмами разрушения в композитах под действием растягивающих, сжимающих и комбинированных нагрузок, как статических, так и циклических. [c.34]

Другим аспектом проблемы прочностных свойств является использование нелинейных методов анализа напряжений (см., например, [17]). Подходы к решению этой проблемы существуют, однако методики расчета конструкций из слоистых композитов пока еще ориентированы на сравнительно низкие уровни эксплуатационных напряжений, позволяющие избежать развития процессов текучести или разрушения материала. Необходимость оценки надежности конструкций при перегрузках заставляет, однако, интенсивно разрабатывать и нелинейные методы анализа. [c.51]

Расчет остаточных напряжений в композитах, состоящих из полимерного связующего и армирующих волокон, является, по существу, задачей вязкоупругого анализа конструкций под действием переменной температуры, когда полимерное связующее переходит из высокоэластического состояния в стеклообразное. Этот расчет легко выполним при помощи существующих методов в предположении о термореологической простоте и линейности свойств полимерного связующего. Однако справедливость развитого подхода все-таки нуждается в проверке, особенно в диапазоне температур, близких к Tg. [c.217]

Механика композитов основывается на двух различных, дополняющих друг друга гипотезах. Первый опыт конструкционного использования композитов позволил сделать вывод [1], что представительный объемный элемент композита есть бесконечно малый куб dx, dy, dz анизотропного материала, который для практических целей можно рассматривать как однородный. Поведение этого материала можно охарактеризовать таким же образом, как и поведение любого другого идеально анизотропного материала, не рассматривая его микроструктуру (например, металлов и древесины, особенностями микроструктуры которых пренебрегают при расчете конструкций). Предположение об однородности позволяет применять существующие методы анализа слоистых сред при проектировании многослойных стержней, балок, пластинок и элементов оболочек из композитов. [c.249]

Наиболее просто задача прочности решается в случае, если имеется возможность сопоставить рассчитываемую конструкцию с подобной, уже себя зарекомендовавшей, работающей в тех же или близких условиях. Здесь коэффициент запаса приобретает характер критерия подобия. Естественно, что расчет во всех его этапах для той или другой конструкции должен вестись одинаковым образом. Одной и той же должна быть расчетная схема, одним и тем же должен быть метод анализа, и наконец, одинаково должен определяться коэффициент запаса. Тем самым устанавливается сравнительная степень надежности. [c.36]

Шаумян считал, что учить студентов нужно не знанию различных конструкций и технологических процессов, которых великое множество, а общим закономерностям автоматостроения, методам анализа и синтеза автоматов и автоматических линий на основе научных положений теории производительности, надежности, экономической эффективности. При этом любые технологические процессы и конструкции машин, изучаемые в курсах, должны быть не самоцелью, а рассматриваться как взаимозаменяемые примеры, иллюстрирующие общие закономерности проектирования и эксплуатации автоматов и линий. [c.103]

Сравнительный анализ конструкций подтверждает возможность резкого сокращения существующего их разнообразия при условии разумного использования способов конструктивной нормализации деталей и узлов машин, в силу чего на действующем заводе, выпускающем машины определенной номенклатуры, переход производства от одной конструкции к другой, более совершенной внутри данного тина не следует рассматривать как проблему освоения в обычном понимании последнего термина. Трудности освоения обусловлены в немалой степени иногда отсутствием четкого представления о сущности конструктивной нормализации, являющейся основным методом осуществления конструктивной преемственности при проектировании новых машин. [c.28]

Рассмотрим методы анализа полей циклических упругопластических деформаций и напряжений и расчета долговечности элементов конструкций при длительном изотермическом и неизотермическом малоцикловом нагружении, когда основным фактором, влияющим на НДС и усталостное повреждение деталей является механическая нагрузка. [c.133]

Может оказаться, что при сравнительно постоянной величине интенсивности отказов возникает как бы скачок, характеризующий износ каких-либо деталей, имеюш,их значительно меньший ресурс, чем другие (рис. 11). Появление таких скачков интенсивности отказов указывает на необходимость тщательного анализа конструкции, материалов, технологии изготовления и методов контроля для нахождения причин, вызывающих резкое увеличение интенсивности отказов в период времени / , /2- Изучение распределения интенсивности отказов во время испытания, эксплуатации или при хранении изделий позволяет наметить направление, в котором следует искать коренные причины повреждений. [c.70]

Общие трудности, с которыми приходится сталкиваться лри разработке методов повышения технологической надежности оборудования, заключаются в отсутствии объективных методов анализа различных вариантов. В данной работе сделана попытка разработки одного из них применительно к задачам повышения технологической надежности оборудования путем уменьшения влияния тепловых деформаций элементов конструкций, в том числе с применением принципа саморегулирования. [c.203]

Матричный метод анализа механизмов поможет конструктору в разработке его конструкции. Эта система анализа рассматривается в качестве составляющей части общей системы машинного проектирования. [c.103]

Различают два направления оценки конструкции машины качественный анализ конструкции и количественная оценка показателей ремонтопригодности. Эти направления оценки конструкции машины взаимно дополняют друг друга. Состав решаемых при этом вопросов и методы проведения оценки конструкции определяются назначением машины, условиями ее эксплуатации и массовостью применения. [c.129]

Рассмотрены матричные методы анализа конструкций, для поведения которых характерны упругопластичность и ползучесть. Для разъяснения матричных методов в виде примеров приведены решения двух задач для плоского напряженного состояния, задачи на изгиб и сдвиг. Решение осуществлялось с помощью программ, реализующих матричный метод, причем в случае упругопластического поведения применялись как метод перемещений, так и сил, а в случае упругопластической ползучести применялся метод перемещений. Описано исследование упругой задачи на сдвиг, приведена постановка этой же задачи в условиях ползучести. Проведены эксперименты на сдвиг на образцах из алюминия, находящихся в упругопластическом состоянии при комнатной температуре, описана упругопластиче-ская ползучесть этих образцов при повышенной температуре. Сравниваются экспериментальные и расчетные результаты. [c.325]

В предыдущей главе на основании разработанных методов были рассмотрены подходы к оценке циклической прочности элементов сварных конструкций было показано, что технологические напряжения, обусловленные процессом сварки, в ряде случаев оказывают значительное влияние на долговечность элементов конструкций. В настоящей главе будет рассмотрено влияние технологических напряжений (несварочного происхождения) на длительную прочность конструкций. Как и в предыдущей главе, для решения такой задачи задействован комплекс методов анализа деформирования и повреждения материала, изложенный в главах 1 и 3. В качестве примера выбран коллектор парогенератора ПГВ-1000. [c.327]

Расчет ведется либо по допускаемым напряжениям, либо по допускаемым нагрузкам В основу первого метода положено предположение о том, что критерием прочности конструкции является напряжение или, точнее говоря, напряженное состояние в точке При этом сам расчет выглядит следующим образом. На основании анализа конструкции выявляется опасная точка, в которой возникают наибольшие напряжения. Найденное значение напряжений в этой точке сопоставляется с допускаемым значением для данного материала, полученньш из опыта, и делается заключение о прочности конструкции. [c.34]

Современные методы расчета конструкций построены на основе анализа причин вьЕхода из строя отдельных деталеЕЕ и рабочих частей, уточнения влияния нагрузок на работу отдельных частей глашин. Условия работы деталей машиЕг часто бывают столь разнообразными, что их Ете всегда удается проанализировать и облечь в форму точного расчета. Поэтому в деталях машин широко при- [c.352]

MS .FATIGUE - новые методы анализа ресурса и долговечности. Усталость, появление и рост трещин, оптимизация конструкции по критерию долговечности [c.56]

Во время работы на элементы конструкции действуют внешние усилия, создаюпще напряжения и деформации. Рассмотрим общие методы анализа на-пряжеиного состояния. [c.23]

Несмотря на проделанную большую работу, необходимо решить еще ряд проблем, прежде чем микромеханика композитов станет удовлетворительным во всех отношениях инженерным методом расчета конструкций. Одна из главных проблем заключается в необходимости соответствующей трактовки изменений в упаковке волокон, которые существуют во всех используемых в настоящее время композитах [32—34] ). Предстоит детальная разработка методов анализа разрушения слоистых композитов, которые пока еще не позволяют рассматривать сложные комбинации различных видов разрушения [35]. До сих пор довольно поверхностно исследована задача оценки термических усадочных капря- [c.251]

Иняюнерпые методы расчета конструкций сводятся к анализу деформированного и напряженного состояния в окрестности точки. Экспериментальная проверка этого анализа на усталость из-за отсутствия подходящей методики пока еще не проводилась. [c.20]

Расчетные схемы, выходящие за рамки общетехнических и свойственные только конкретно взятой области техники, рассматриваются в разделах инженерной механики, название которых начинается со слов Строительная механика... , например, строительная механика сооружений, строительная механика сварных конструкций, строительная механика корабля, самолета и т. д. Эти дисциплины посвящены в основном развитию эффективных методов анализа специфических расчетных схем. Так, например, в строительной механике самолета рассматриваются вопросы устойчивости пластин, подкрепленных оболочек и других тонкостенных элементов. В строительной механике сооружений большое место занимают специальные воиросы раскрытия статической неопределимости рам и стержневых систем. Словом, строительная механика любого профиля может рассматриваться как специализированное сопротивление материалов, изложенное в духе определенной отрасли техники. [c.6]

На практике выбор расчетной схемы представляет собой своеобразную задачу на оптимум . Надо путем минимального отстунления от действительной конструкции максимально приблизить расчетную схему к разработанному эффективному методу. Эта задача не простая. Для ее решения надо, с одной стороны, обладать некоторой интуицией, а с другой,— владеть в широком диапазоне различными методами анализа. Опыт работы конструкторских бюро показывает, что квалифицированная консультация по расчетам на прочность сводится в основном именно к решению подобного рода задач, т. е. к выбору оптимальной расчетной схемы. [c.18]

При инженерных расчетах теплонапряженных конструкций иногда недооценивается не только входная, но и выходная сторона расчета, а именно — выбор критерия надежности конструкции, в зависимости от которого су-ш ественно может меняться и расчетная схема и метод анализа. Сама по себе величина температурных нанряжени для большей части коне -рукций, как видим, не является определяющей. Важен характер изменения напряжений, важна величина возникающих деформаций и перемещений. При расчете теплонапряженной конструкции необходимо, как нигде, обращать внимание на специфику ее работы с тем, чтобы искомый результат отражал существо дела. [c.75]

Однородность и сплошность тела позволяют применять методы анализа бесконечно лальа, а это весьма упрощает построение теории сопротивления материалов. Однако нужно отчетливо представлять, что результаты, получаемые в сопротивлении материалов, основанном на модели однородного сплошного тела, применимы лишь к элементам конструкций или их частям, имеющим размеры, в пределах которых материал можно считать в среднем однородным (квазиоднородным). [c.21]

Необходимость обеспечения минимальной массы конструкции при безусловной ее надежности и высоком ресурсе определил поиск таких методов анализа напряженно-деформированного состояния, которые позволяют получить ясную картину напряженно-деформировашюго состояния конструкции на возможно более ранней стадии проектирования (во избежание возможных ошибок до того, как начнутся рабочее проектирование и испытания), а также достичь максимальной точности прогнозирования напряжений, так как 10%-ная погрешность в определении напряжений приводит почти к двойной погрешности в ресурсе. [c.49]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...