Метод механического моделирования

Метод механического моделирования [c.150]

Таким образом, допустимо при расчете, как это рекомендуется в нормах [4], рассматривать узел соединения патрубка с примыкающей частью корпуса как осесимметричную составную конструкцию из оболочки переменной формы, сопряженной с пластиной постоянной толщины. При правильном учете переменной толщины стенки патрубка и радиусного перехода к пластине напряженное состояние в нем от силовых нагрузок может быть достаточно точно определено методом конечных элементов с использованием формул теории тонких оболочек и пластин [5]. Однако, так как основание патрубка выполнено из углеродистой стали, а приваренная к основанию втулка — из нержавеющей стали, имеющих различные коэффициенты теплового расширения, в зоне сварного шва возникает объемное термоупругое напряженное состояние, которое должно определяться методами теории упругости или экспериментально. Для этой цели при осесимметричном температурном поле наиболее удобен метод механического моделирования термоупругих напряжений по заданному температурному полю [6]. [c.127]

Температурные напряжения в соединении, получаемые из-за изменения осевой силы или изгибающего момента, вызванного создаваемыми перепадами температур в конструкции, где находится рассматриваемое соединение, определяются как от силовой нагрузки. При неравномерном изменении температуры в самом резьбовом соединении и в случае, когда шпилька и гайка выполнены из материалов с различными коэффициентами теплового расширения, следует для экспериментального определения температурных напряжений применить метод механического моделирования температурных напряжений. Применение этого метода для определения температурных напряжений в патрубке сосуда показано в статье Исследование напряжений в патрубках корпусов и сосудов (см. наст. сб.). [c.142]

С применением моделей из прозрачных оптически чувствительных замораживаемых материалов разработан и широко применяется метод механического моделирования термоупругих напряжений при известном температурном поле, называемый также методом замораживания — размораживания [1, 2], Этот метод позволяет исследовать напряжения в конструкциях сложной формы, расчет которых затруднен. Метод используется для определения плоского и объемного упругого термонапряженного состояния, причем для разрывных полей этот метод особенно удобен. [c.61]

Прогнозирование надежности сложных систем. Это направление является ключевым для решения основных задач, связанных с оценкой надежности на стадии проектирования и наличия опытного образца машины. Для различных категорий машин необходимо дальнейшее развитие и воплощение идей о прогнозировании надежности на основе моделей отказов, которые базируются на закономерностях процессов повреждения (физики отказов) с учетом их вероятностной природы. Перспективным является использование методов статистического моделирования, когда учитываются вероятностные характеристики режимов и условий работы машины, внешних воздействий и протекающих процессов старения. Особенно актуальны еще недостаточно разработанные методы прогнозирования надежности с учетом процессов изнашивания, которые являются основной причиной отказов многих машин. Особую проблему представляет изучение надежности комплексов машина — автоматическая система управления , так как взаимодействие механических и электронных систем порождает ряд новых аспектов теории надежности. [c.572]

Построение однородной динамической модели электромеханической системы предполагает возможность чисто механического или чисто электрического описания ее динамических свойств. Идентификация однородной динамической модели какого-либо одного вида определяет возможность построения однородной модели другого вида при помощи методов электромеханического моделирования. [c.19]

Однако если известны функциональные зависимости, отображающие механические физические и другие закономерности той или иной операции механической обработки, то проблема выбора оптимального варианта ее может быть успешно решена методом математического моделирования на электронно-вычислительной машине (ЭВМ). Сбор первичной информации в виде функциональных зависимостей с последующей разработкой математических моделей и решением их на ЭВМ целесообразно в первую очередь провести для операций механической обработки деталей типа тело вращения , составляющих 70—80% всех деталей в машиностроении. [c.109]

Определение усилий при статических нагрузках 1 (2-я) — 109 — Метод измерения деформаций и перемещений на самих конструкциях 1 (2-я)—109 — Метод измерения деформаций на самих конструкциях — Измерение перемещений 1 (2-я) — 111 — Получение линий влияния 1 (2-я) — 112 — Способы нагружения 1 (2-я) — 109 — Тензометрирование 1 (2-я)—110 — Метод механических моделей 1 (2-я)—112 — Модели, полностью воспроизводящие конструкцию, 1 (2-я) — 113 — Получение линий влияния 1 (2-я)—115 — Прозрачные модели из оптически активного материала 1 (2-я)—113 — Упрощённые модели под нагрузкой, со-ответствующей действительной, 1 (2-я)—113 — Условия подобия модели и натуры 1 (2-я)—112 — Метод электрического моделирования 1 (2-я) — 109, 117 [c.287]

В работе использовался главным образом принцип физического моделирования, в соответствии с которым модель и натура имеют одинаковую физическую природу. В связи с отсутствием обобщенных уравнений метод физического моделирования является наиболее приемлемым. Принципиальное значение эксперимента проявляется в оценке объективности конечных результатов, в оценке правильности значений теоретических исследований и в возможности (при соблюдении методов подобия и моделирования) перенесения результатов модельных экспериментов на реальные объекты. В связи с большой стоимостью, трудоемкостью, уникальностью экспериментов, проводящихся в вакууме, в различных газовых средах, необходима разработка соответствующей методики в целях получения требуемой общности результатов. В адгезионно-деформационной теории трения сила трения рассматривается как состоящая из двух компонент, характеризующих преодоление атомных и молекулярных связей, возникающих на площадках фактического контакта, и усилия деформирования микронеровностями весьма тонкого поверхностного слоя. Вследствие этого сила трения зависит от режима работы, фактической площади и микрогеометрии контакта, от механических свойств контактирующих тел, внешних условий, среды [20, 27, 34, 41]. [c.161]

Метод программированного моделирования [143]. Создан в связи с необходимостью знать распределение механических свойств по сечению крупных поковок (диаметром 1200 мм и более). [c.157]

Методы моделирования, основанные на классической теории подобия, нашли широкое применение в современной технике. Рассмотрим несколько примеров механического моделирования элементов конструкций на основе классической теории подобия. [c.38]

Общие замечания. В отличие от деформативных характеристик композиционного материала прогнозирование прочностных его характеристик методами структурного моделирования (1.2) в ряде случаев приводит к существенно неверным результатам не только в количественном, но и в качественном отношении. Принципиально это объясняется тем, что разрушение композита является многофакторным физически неоднородным процессом [101], где физико-механические характеристики элементов композиции играют важную, но не определяющую роль. Процессу макроразрушения композита, который обычно приводит к полной утрате его функциональных качеств как конструкционного [c.71]

Эта книга родилась в стенах Института проблем механики Российской академии наук и посвящена изучению методами математического моделирования напряженного состояния и характера разрушения поверхностей при фрикционном взаимодействии. Автор, не претендуя на полноту исследования всей проблемы, основное внимание уделил анализу влияния микрогеометрии поверхности (её шероховатости), неоднородности механических свойств поверхностных слоёв, а также свойств поверхности и покрывающих её плёнок на характеристики контактного взаимодействия, силу трения и распределение напряжений в приповерхностных слоях при разных условиях контактирования. [c.3]

При сварке деталей из аморфных термопластов на соединяемых поверхностях оформляют выступы треугольного сечения — концентраторы энергии (рис. 6.35) с углом при вершине 60-90° и высотой 0,15-0,6 мм. Процесс сварки при использовании концентраторов энергии состоит из четырех фаз (рис. 6.36). Механическое моделирование и расчеты с привлечением метода конечных элементов показали [c.395]

Г. МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ДИСКРЕТНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ [c.5]

Метод математического моделирования бьш применен для установления зависимостей механических свойств, во-первых, порошковых промежуточных слоев от их состава и технологических параметров обработки и, во-вторых, сварных соединений от состава и свойств промежуточных слоев и условий диффузионной сварки. [c.188]

Ковалев К- В. Применение экспериментального или механического метода к моделированию поверхности влияния для пластинок. Расчет пространственных конструкций , Машгиз, 1961. [c.417]

Перспективным является метод математического моделирования процесса распространения механических возмущений в системе, состоящей из большого числа элементарных блоков. Этот метоД при-менен для исследования волновых процессов и динамических напряжений и деформаций в стержнях, цилиндрах и сферах из упругого, упругопластического и упруговязкого материала [28, 38, 39]. Он удобен для решения задач с помощью ЭВМ. Этим методом можно рассчитать напряженно-деформированное состояние тел с произвольными граничными условиями, со сложными реологическими свойствами, анизотропными и неоднородными по объему, с учетом температурных, наследственных и других эффектов. Решение статических задач может быть получено как предельный случай решения соответствующих динамических задач после затухания колебаний. [c.253]

Метод математического моделирования процесса распространения механических возмущений. Постановка задачи. Основная идея метода заключается в следующем. Деформируемое тело разбивается на конечное число элементарных блоков в системе координат х,-(г = 1, 2, 3) с расстояниями между узлами Дх,-. Масса каждого блока сосредотачивается в узлах, к которым приложены внешние массовые силы интенсивностью а область тела, заключенная между узлами, считается находящейся в однородном напряженно-деформированном состоянии, описываемом тензорами напряжений оц и деформаций гц. [c.253]

Метод центробежного моделирования основан на общих положениях теории механического подобия и позволяет изучать модели уменьшенных размеров, помещенные в поле центробежных сил определенных величин. Этим достигается увеличение (фиктивное) удельного веса материала модели. Установка для центробежного моделирования состоит из каретки, в которой находится модель, н коромысла, вращающегося вокруг оси. Длина коромысла должна быть не менее 1,5 м, чтобы центробежные силы имели направление, близкое к гравитационным в модели. Наиболее крупные центрифуги имеют коромысла длиной 2,0—2,5 м и каретки размером 70 X X 50 X 35 см. [c.150]

Отличительной особенностью сварных соединений с механически необработанным швом является то, что разрушение представляет собой случайное сочетание трех параллельно развивающихся процессов зарождение отдельных трещин на различных участках-инициаторах их рост и появление новых трещин объединение между собой трещин, расположенных на соседних участках. Чтобы учесть это, а также случайные колебания параметров, характеризующих коррозионную трещиностойкость металла, воспользуемся алгоритмом расчета на ЭВМ [162], основанным на методе статистического моделирования. [c.538]

Следует ожидать, что совершенствование методов математического моделирования и дальнейшее развитие теории формообразования поверхностей при механической обработке деталей будет связано с применением тензорного исчисления и элементов теории групп. Используя обобщенные математические модели более высокого порядка, чем модели, основанные на методах классической дифференциальной геометрии, тензорный анализ даст возможность в обобщенной форме аналитически описывать различные варианты кинематики формообразования, а с применением элементов теории групп Ли разработать классификацию возможных видов технологических процессов обработки в машиностроении. В рамках развитого в математическом отношении аппарата тензорного анализа могут быть получены все основные результаты, известные в теории формообразования поверхностей при механической обработке деталей. [c.561]

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]

Имитационное моделирование — метод исследования, основанный на том, что изучаемая динамическая система заменяется ее имитатором и с ним проводятся эксперименты с целью получения информации об изучаемой системе. Напомним, что динамическими являются такие системы, которые изменяются во времени. Имитаторы могут быть реализованы на ЭВМ, а также на гидродинамических, механических или электронных системах. [c.349]

Процесс затвердевания при механическом давлении изучают путем установки термопар в рабочую полость матрицы (рис, 45), введением радиоактивных изотопов в незатвердевшую часть слитка и выливанием жидкого остатка (последний метод используют только при моделировании процесса на нафталине, парафине и др.). [c.87]

Моделирование температурных напряжений методом замораживания . При решении задач о термоупругом напряженном состоянии при равномерном нагреве разнородных соединений методом механического моделирования необходимо в каждом из элемев1тов соединения, выполненном из оптически чувствительного материала, механически создать и заморозить деформации, равные свободным расширениям этого элемента при заданной температуре [9—12]. После сборки соединения (склейки, если рассматривается сварное соединение) модель размораживается , вследствие чего предварительно замороженные деформации в элементах перераспределяются, и в модели возникают напряжения, соответствую-ш ие определяемым термоупругим в натурном узле. [c.95]

Температурные напряжения в моделях композитных конструкций изучают разными способами. Один из способов состоит в непосредственном нагревании или охлаждении модели в термостате с прозрачными стенками и регистрации наблюдаемой при этом картины полос, другой в имитации температурных напряжений путем запрессовки армирующих элементов увеличенного размера [30). При исследовании температурных напряжений в композитных телах, элементы которых имеют одинаковые механические характеристики, но разные коэффициенты температурного расширения, применяют метод механического моделирования температурных деформаций, развитый Н. И. Прнгоровским и Г. С. Варданяном, при котором модель склеивают из элементов, с предварительно замороженными свободными температурными деформациями в соответствии с распределением температуры, а затем помещают в термостат и размораживают [21, с. 146— 149] и [63]. [c.287]

Яркой иллюстрацией упомянутых здесь преимуществ метода математического моделирования является хорошо известная в настоящее время линейная теория механического поведения анизотропных композитов. Например, для двумерного ортотроп-ного композита математическая модель (обобщенный закон Гука) характеризует податливость тензором четвертого ранга, откуда следует, что измерение всего четырех независимых компонент (5ц, Si2, 22, 5бб) тензора податливости, соответствующих главным направлениям структуры материала, позволяет полностью определить шесть коэффициентов податливости (Sj,, Sjj,. [c.405]

В. Д. Тартаковский, А. Б. Дубнер. Метод математического моделирования для определения локальных виброакустических характеристик структур,— Сб. Кибернетическая диагностика механических систем по виброакустическим процессам . Каунасский политехничес1сий институт, [c.121]

Рассмотрено применение статистического энергетического метода для моделирования вибрационных полей в сложной механической системе. Исследовано влияние вибродемпфирования на потоки колебательной энергии в несущей системе ткацкого станка. Иллюстраций 5. Библ. 10 наав. [c.221]

Сложность структуры потока влажного пара в турбинных решетках (см. гл. 3) едва ли позволяет в настоящее время решить проблему в рамках единого метода. Численное моделирование таких течений должно строиться на базе системы алгоритмов и программ, позволяющих проводить последовательное уточнение путем учета различных физических факторов. В этой связи создание-методов расчета течений насыщенного и влажного пара в межло-паточных каналах решеток в широком диапазоне газодинамических параметров с учетом термодинамической и механической неравно-весности двухфазных потоков является важной задачей. Решение этой задачи дает возможность получить информацию о распределении параметров на внешней границе двухфазного пограничного слоя и тем самым создает предпосылки для обоснованного учета и других особенностей течения влажного пара в решетках. Необходимо также подчеркнуть, что развитая ниже методика расчета плоских двухфазных течений применима к каналам любой формы. [c.125]

В последние годы большие надежды на разработку нового класса неметаллических керамических материалов связывают с получением кристаллического нитрида углерода, для которого ожидается рекордно высокий уровень термических и механических характеристик. Эти перспективы, как и сама постановка проблемы синтеза нитрида углерода, явились результатом развития методов квантовохимического моделирования свойств твердофазных соединений и впечатляющей демонстрацией эффективности их прогностических возможностей. [c.68]

Изложенная методика дает возможность (при известных вариациях характеристик механических свойств) методом статистического моделирования прогнозировать К ес в стаз истическом аспекте с получением функций Р(К ). Для широкого практического применения данной методики необходимы дальнейшие исследования достоверности получаемых критериальных характеристик разрушения различных зон сварных соединений. [c.87]

Неравноценность обоих методов приводит, например, к тому, что при механическом моделировании малых деформаций тела на основе соответствия расширенного подобия равенство относительных деформаций модели и натуры оказывается необязательным. Масштаб моделирования деформаций здесь может быть выбран произвольно, что представляет собой отступление от метода классического подобия. [c.48]

Вместе с тем свойство тонкостейности оболочек и пластин успешно используется в расчетной практике для создания приближенных аналитических методов исследования напряженно-деформированного состояния, устойчивости и колебаний конструкций. Применяемые при этом упрощенные математические модели механических явлений могут служить основой для создания приближенных методов физического моделирования прочности конструкций с тонкой стенкой. [c.105]

Использование методов численного моделирования для решения уравнений теплообмена несколько облегчает задачи теплофизического анализа операций обработки металлических заготовок резанием, но не исключает необходимости использования некоторых допущений, упрощений и схематизации процесса. Комплекс вопросов, связанных с теоретико-экспериментальным изучением, математическим моделированием и расчетом теплового состояния системы контактирующих объектов при выполнении операций механической обработки заготовок резанием (особенно высокопроизводительных и концентрированных) с применением СОЖ, требует своего решения, без чего невозможно изготовление конкурентоспособной машиностроительной продукции в условиях экологизированного производства [12, 13]. [c.49]

Для того чтобы оценить роль перечисленных выше источников сопротивления качению в различных условиях взаимодействия, используют как экспериментальные методы, так и методы математического моделирования, включающие выбор модели материалов, условий взаимодействия и т.д. Известные в настоящее время подходы к решению этой проблемы можно найти в монографиях С.В. Пине-гина, К. Джонсона. И. Калкера, И.Г. Горячевой, Ю.М. Лужнова [5, 12, 16 - 19, 22 - 25]. Некоторые чисто механические модели, используемые для изучения влияния микропроскальзывания и несовершенной упругости тел на сопротивление качению, приведены ниже. [c.123]

Изучение физич. свойств звукоизлучающего аппарата человека (см. Го.гос) и животных вносит существенный вклад в проблему речеобразования (см. Речь) и исследования припципов акустич. поведения животных (нанр., локации звуковой летучих мышей и нек-рых водных млекопитающих). Наряду с непосредственным анализом слуховой и звукоизлучающей систем в Ф. а. широко ирименяются методы механического, электрического и математич. моделирования. [c.314]

Многие исследователи обращались к экспериментальным методам изучения изгиба пластин, применяя как известные способы определения напряжений на моделях, так и разрабатывая новые. При этом использовали механическое моделирование [5], [27], механические и оптические кривизномеры [18], [9], некоторые разновидности поляризационно-оптического метода составных моделей или оптически активных вклеек [11], [19] и оптически активных слоев и наклеек [14], [И]. В связи с построением специальных электронных интеграторов высокую эффективность показал метод электрического моделирования [11]. [c.396]

После конструкгорской проработки механической части привода и связанных с этим изменений размеров могут вьшолняться проверочные силовые расчеты спроектированного механизма. Затем осуществляется расчет энергетических потерь [24] и автоматизированный динамический расчет электромеханической системы. Динамический расчет позволяет определить методом хщфрового моделирования основные показатели динамического качества привода в переходных режимах перерехулиро-вание по скорости при разгоне, время разгона и торможения, падение скорости под нагрузкой и время ее восстановления, динамические нагрузки в механической системе. [c.351]

Расчетное исследование НДС образцов из стали 15Х2МФА (рис. 1.4), подвергнутых растяжению в области низких температур, было проведено с целью анализа параметров, характеризующих сопротивление хрупкому разрушению материала [131]. Подробно результаты расчета и эксперимента будут изложены в подразделе 2.1.4. В настоящем разделе мы хотим продемонстрировать работоспособность метода решения упругопластических задач в части учета геометрической нелинейности. Дело в том, что перед разрушением испытанных образцов при Т = —100 и —10°С происходила потеря пластической устойчивости (зависимость нагрузки от перемещений имела максимум). Очевидно, что расчетным путем предсказать потерю несущей способности конструкции можно, решая упругопластическую задачу только в геометрически нелинейной постановке. При численном моделировании нагружение образцов осуществляли перемещением захватного сечения образца от этапа к этапу задавалось малое приращение перемещений [131]. При этом анализировали нагрузку, действующую на образец. Механические свойства стали 15Х2МФА, используемые в расчете, представлены в подразделе 2.1.4. На рис. 1.4 представлены зависимости нагрузки от перемещений захватной части образца. Видно, что соответствие экспериментальных данных с результатами расчета хорошее. Наибольшее отличие расчетной максимальной нагрузки от экспериментальной составляет приблизительно всего 3 % различие в среднеинтегральной деформации при разрушении образца е/ = —1п (1—i j) (i ) — перечное сужение нет- [c.32]

Всякий раз, когда имеешь дело с водой, прежде всего обратись к опыту, а потом уже рассуждай (Леонардо да Винчи). Для того чтобы изучить какое-либо реальное явление в обстановке, удобной для наблюдений, нужно суметь воспроизвести это явление в лабораторных условиях, подобных натуре. Поэтому в основе экспериментального метода лежат прежде всего законы механического по-л.обия и основанные на них правила моделирования, позволяющие обобщить результаты единичного опыта и распространить их на группу явлений, подобных изучаемому. Обобщение экспериментального материала и теоретический анализ физической сущности явления позволяют более обоснованно строить современные гидравлические теории, которые проверяются затем в натуральных условиях. [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...