Моделирование конструкций конечными элементами

Моделирование конструкций конечными элементами [c.185]

Для анализа вариантов и выбора из них конечного можно использовать формальные методы и алгоритмы, применяемые для аналогичных целей на стадии расчетного проектирования. Таким образом, задачи конструирования элемента в целом достаточно хорошо формализуемы. Однако отметим, что многие конструктивные элементы ЭМП, особенно для машин малой и средней мощности, проектируются вручную без всесторонних, глубоких расчетов. Это приводит к утяжелению конструкции, повышенному расходу материалов, увеличению стоимости и другим нежелательным последствиям. Поэтому при создании конструкторско-технологической подсистемы САПР ЭМП особое внимание следует уделить всестороннему математическому моделированию всех конструктивных элементов. [c.167]

Поэтому для подтверждения созданной физической модели наблюдаемой картины поведения необходим всесторонний анализ. Отметим, что подобное моделирование не эквивалентно ко-нечно-элементному представлению, при котором система разбивается на большое число масс, сосредоточенных в центре или узлах элементов для пластин, балок и оболочек, выбранных в соответствии с геометрией конструкции. Использование конечных элементов приводит к тому, что число сосредоточенных масс значительно превышает число наблюдаемых в экспериментах пиков динамических перемещений для выбранного диапазона частот. [c.173]

Задача механики деформируемого твердого тела для конкретных форм элементов конструкции и условий нагружения рассматривается как краевая задача, которая решается методом конечных элементов. В процессе такого численного решения становится важным адекватное моделирование поведения материала и его свойств. Свойства, характеризующие поведение материала под нагрузкой, а также в общем случае и краевые условия могут быть определены из экспериментально полученных кривых деформирования и зависимостей для возмущающих воздействий. [c.90]

Приведенные примеры наглядно иллюстрируют эффективность применения метода конечных элементов для моделирования поведения конструкций во внешней среде. Однако не надо думать, что в области разработки числен- [c.87]

При моделировании требуемых упруго-массовых свойств конструкции кроме геометрии конечных элементов зачитываются их свойства, то есть способность воспринимать нагрузку и испытывать деформацию определенного вида. Так, например, некоторая часть одномерных элементов конструкции может работать только на растяжение-сжатие, а другая может к тому же воспринимать изгиб и кручение. [c.186]

Применение. Используется для связи двух степеней свободы заданной жесткостью. Этот элемент полезен для моделирования упругих свойств конструкции, которые не являются производными от ее геометрических свойств и по этой причине не могут быть моделированы обычными конечными элементами. [c.196]

Сочетание МКЭ с методом последовательных нагружений создает благоприятные предпосылки для организации математического моделирования процесса статического нагружения железобетонных конструкций. Подобно тому как статическое нагружение соответствует постепенному увеличению нагрузки с постепенным изменением жесткостных характеристик отдельных мест сооружения, так и при расчете методом последовательных нагружений нагрузка прикладывается не сразу, а постепенно, отдельными порциями . При этом на каждом этапе расчета учитывается изменение жесткостных характеристик в каждом отдельном месте сооружения (для каждого конечного элемента). Такой расчет, как и действительное нагружение, начинается с ненагружен- [c.93]

Модули функционального моделирования используют как препроцессоры и постпроцессоры в программах конечно-элементного анализа (нанесение сетки конечных элементов, визуализация результатов анализа), для анализа теплового состояния конструкций, оценки виброустойчивости и др. [c.219]

Комаоды создания объектов конечно-элементной модели описаны в главе 5 и главе 6 в контексте моделирования конструкций конечными элементами и автоматизированного создания сеток конечных элементов. [c.99]

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]

Расчетные методы с использованием теорий упруго аластического состояния конструкций, метода конечных элементов, компьютерного моделирования. [c.336]

Наиболее точный и естественный подход к исследованию патрубковых зон сосудов давления при всем многообразии условий их нагружения заключается в непосредственном использовании трехмерных расчетных схем, принимая во внимание реальные геометрию сосуда, давления, краевые условия и распределение нагрузок. Такой подход оказывается единственно возможным для адекватного моделирования поведения сосудов давления с отношениями 1/4 сравнительного анализа с предьщущей схемой. Его практическая реализация возможна, как, впрочем, и для осесимметричных схем, лишь с использованием численных методов, ориентированных на применение современных ЭВМ. Наиболее универсальным и эффективным для решения подобных задач оказьшается, как это было отмечено вьпие, метод конечных элементов. Вместе с тем использование МКЭ гщя решения трехмерных задач все еще остается проблематичным, особенно для задач нелинейного деформирования конструкций, когда кривая вычислительных трудностей и необходимого машинного времени поднимается, образно говоря, круче кривых напряжения в зоне концентрации сосудов с патрубками. [c.122]

Сравнение полученных результатов с точным решением показывает, что использование сложных конечных элементов значительно повышает точность расчетов при одном и том же числе степенен свободы (числе узлов). Так, в вариантах задачи (д) и (е) по 8 узлов, по 16 степеней свободы, по 3 граничных условия и одному условию нагружения, однако для случая (е) мы имеем только один восьмиузловой изопараметрический элемент по сравнению с шестью треугольными регулярными для случая (В) и соответственно меньшее количество входной информации по связям в конечных элементах. Вместе с тем точность результатов для случая (е) на 50 % выше. Особенно это важно, если конструкция имеет криволинейную поверхность, так как при разбиении на конечные элементы с прямолинейными сторонами обычно требуется большое число элементов для моделирования геометрических характеристик конструкции без существенного улучшения в описании полей напряжений и перемещений. Поэтому представление конструкции с помощью криволинейных элементов позволяет сохранить требуемую точность решения, уменьшить затраты па описание геометрии. [c.51]

Одномерные конечные элементы (Line Elements) конструктивно соединяют два узла. Перемещения точек этих элементов определяются функциями формы первого порядка, которые зависят от одной координаты - относительного расстояния по оси элемента от первого узла до текущей точки. Различные типы одномерных элементов используются для моделирования ферменных конструкций, балок, пружин, стержней и друп1Х одномерных конструктивных элементов. [c.189]

Анизотропный материал задается матрицей упругости (матрицей Гука), которая содержит в верхнем треугольнике 21 независимую константу. При моделировании конструкции двумерными конечными элементами применяется двумерная моле.ть анизотропного материала, характеризующаяся шестью независимыми упругихш константами. [c.215]

Различают МО двумерного (2D) и трехмерного (bD) моделирования. Основные применения 2 >-графики - подготовка чертежной документации в машиностроительных САПР, топологическое проектирование печатных плат и кристаллов БИС в САПР электронной гтромышленности. В развитых машиностроительных САПР используют как 2D-, так и 3 )-моделирование для синтеза конструкций, представления траекторий рабочих органов станков при обработке заготовок, генерации сетки конечных элементов при анализе прочности и т. п. [c.145]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...