Типовые конечные элементы

В первом разделе рассмотрена общая процедура решения задач статики, динамики и теплопроводности с помощью МКЭ, даны методы, формулы и библиотека подпрограмм вычисления соответствующих матриц и векторов простых типовых конечных элементов прямолинейных стержней постоянного поперечного сечения (рис. 1.2), прямоугольных в плане оболочек (рис.. 3), тонких треугольных, четырехугольных и прямоугольных в плане пластин (рис. 1.4), круговых колец треугольного, четырехугольного и прямоугольного поперечного сечения (рис. 1.5), четырех-, пяти- и шестигранных объемных элементов (рис. 1.6). Изложены методы и алгоритмы расчета приведена библиотека подпрограмм решения систем линейных алгебраических уравнений, нелинейных функциональных уравнений, обыкновенных дифференциальных уравнений. [c.11]

ТИПОВЫЕ КОНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ 4.1. Прямолинейные стержни [c.51]

Типовые конечные элементы [c.67]

Рассмотрим типовой конечный элемент упругого тела, имеющий узлы I, /,.... Обозначим через i, vj,. .. матрицы перемещений соответствующих узлов. Количество элементов в этих матрицах зависит от характера задачи. Так, в случае пространственной задачи матрица обычно включает в себя три компоненты [c.108]

Рассмотрим далее типовой конечный элемент с узлами i, Примем, что перемещения Ux, Uy, Uz в каждом поперечном сечении элемен- [c.125]

Объединение конечных элементов для гладкой оболочки выполняется по обычным правилам. Несколько сложнее обстоит дело в случае, когда конструкция подкреплена шпангоутами. Пусть типовой конечный элемент в узле i соединен со шпангоутом, как показано на рис. 7.12. Введем в этом месте один общий узел, совпадающий с центром тяжести сечения шпангоута. Его перемещения в осевом и радиальном направлениях вместе с углом поворота сечения шпангоута составят матрицу [c.263]

Используем теперь для этой же задачи диагональную матрицу масс. На основании (9.52) имеем для типового конечного элемента [c.365]

Если разбиение заготовки на идентичные кольцевые элементы осложнено, а процесс деформации не является осесимметричным, то предлагается второй подход к решению. В этом случае кольцевые элементы меняются на сетку типовых конечных элементов. В обоих случаях расчет производится на основании разбиения процесса на временные стадии формоизменения и стадии изменения геометрических параметров заготовки. Подробнее рассмотрим первый подход к анализу процесса формоизменения. [c.402]

Основой действующей комплексной методологии учета требований ресурса при проектировании является модель (типизация) конструкции, целенаправленно учитывающая потребные объемы и точность расчетно-экспериментальной отработки. Так, для современного пассажирского самолета проектировочный расчет на ЭВМ напряженно-деформированного состояния, долговечности и живучести конструкции ведется в нескольких десятках ответственных типовых зон, как правило, на основе метода конечных элементов, общим объемом до 100-150 тыс. неизвестных. В ближайшем будущем ожидается развитие расчетов со все возрастающей точностью приближений к реальному поведению конструкций. По мере проработки чертежной документации проводятся специальные испытания образцов и конструктивных элементов (2000—3300 шт.) и натурных фрагментов, панелей и узлов (100—200 шт.) при спектрах нагружения, максимально приближенных к эксплуатационным. При этом одной из основных целей является разработка рекомендаций и проверка тех-4 [c.4]

Системный анализ имеет следующий перечень типовых стандартных элементов цепи, пути достижения поставленных целей, определение требуемых ресурсов и их распределение, модель и критерий. Системный анализ проводится в несколько этапов постановка задачи, включающая определение конечных целей и круга вопросов, требующих решения, анализ условий, в которых функционирует система, а также определение ограничений, накладываемых на условия функционирования системы [c.476]

Системный анализ имеет следующий перечень типовых стандартных элементов цели, пути достижения поставленных целей, определение требуемых ресурсов и их распределение, модель и критерий. Системный анализ проводится в несколько этапов постановка задачи, включающая определение конечных целей и круга вопросов, требующих решения анализ условий, в которых функционирует система, а также определение ограничений, накладываемых на условия функционирования системы определение, анализ и обобщение данных, необходимых для решения проблемы, изучения структуры анализируемой системы (проблемы), установление связей, разработка различных программ, обеспечивающих решение задачи [c.108]

Разработанные метод и программа позволяют решать сложные инженерные задачи расчета напряженного состояния в корпусах энергетических установок и в сосудах под давлением, имеющих разъемные фланцевые соединения, при эксплуатационных силовых и температурных режимах работы с учетом различных типовых особенностей этих конструкций. Метод и программа удобны для расчета оболочечных конструкций сложной формы с нелинейным распределением поверхностной нагрузки (примеры 1—5), для которых данный метод представляет собой вариант метода конечных элементов, использующий известные решения теории оболочек и пластин. Представление сложных участков оболочек совокупностью 8— [c.98]

Квадратные матрицы к , kj и к образуются из соответствующих матриц для отдельных конечных элементов. Их типовые подматрицы получаются по обычному правилу [c.128]

Типовые подматрицы образуются путем суммирования вкладов отдельных конечных элементов [c.130]

Рассмотрим конечный элемент с четырьмя узлами, имеющий в плане форму произвольного четырехугольника (рис. 7.3) [38]. Обозначим через и , ут значения функций ы, в типовом узле г и введем матрицу [c.231]

Приведение распределенных нагрузок к эквивалентным узловым осуществляется обычным образом. Типовая матрица, характеризующая вклад данного конечного элемента в матрицу эквивалентных узловых сил в узле г, определяется равенством [c.253]

Пусть, далее, тело разбито на конечные элементы. Рассмотрим типовой элемент с узлами г, /,. .. матрица узловых перемещений будет [c.329]

В отличие от типовых инженерных методик, удовлетворяющих названным условиям, существуют специальные исследовательские методики, отличающиеся более высоким совершенством, а вместе с этим и сложностью, которые позволяют оценивать концентрацию напряжений, распределение напряжений по толщине диска, местные особенности конструкции и нарушение осевой симметричности. К таким методикам прежде всего относится метод конечных элементов, развитие и применение которого становится особенно широким в последние годы. Для изучения метода конечных элементов необходимо обратиться к специальной литературе, в частности [7, 11, 29]. [c.303]

В нашей стране и за рубежом к настоящему времени разработано большое число программ и программных комплексов, реализующих идеи метода конечных элементов [2, 14, 26]. Большинство из них имеет проблемную ориентацию, на решение задач строительной механики ( Прочность , Лира , Каскад , Корпус и др.). Эти программы предназначены в основном для решения задач статики и динамики инженерно-строительных сооружений. Разработанные универсальные комплексы постоянно дополняются блоками, расширяющими их функциональные возможности. Вместе с тем требования универсальности вычислительного комплекса зачастую вступают в противоречие с числом предусмотренных в нем сервисных возможностей и удобства в эксплуатации, делают целесообразным использование разработанных программных комплексов лишь для решения типовых задач в области конкретной проблемной ориентации. Многие часто встречающиеся в расчетной практике случаи остаются при этом вне возможностей универсальных комплексов, а это, в свою очередь, вынуждает разрабатывать менее универсальные, специализированные программы, ориентированные на более-узкий круг задач, хотя они также должны в определенной мере удовлетворять требованиям быстродействия, удобства в эксплуатации, иметь широкие сервисные возможности и модульную структуру, позволяющую производить ту или иную компоновку программы в соответствии с физическим содержанием решаемой задачи. [c.40]

Здесь будут рассмотрены лишь принципиальные вопросы, общие для всех программ вычисление матриц жесткости, и теплопроводности конечных элементов, сборка и решение системы уравнений механического и теплового равновесия, получение и обработка результатов расчета. В качестве примера будет рассмотрена структура и общая организация типовой программы решения линейной задачи теории упругости для случая плоской деформации, в которой наглядно отражены отличительные особенности расчета резиновых деталей. [c.41]

Синтезирование при полном переходе из заданного конечного множества вариантов элементов технологического процесса сложнее. Такой перечень создается в виде множества возможных операций или переходов, а также их типовой последовательности. [c.114]

Пользуясь сложившимися в электромашиностроении понятиями о типовых узлах и элементах ЭМП, а также о типовых технологических процессах их изготовления и сборки, можно формализовать процесс генерации структурных вариантов технологической системы с помощью построения дерева вариантов по аналогии с расчетным и конструкторским проектированием. Однако число рассматриваемых вариантов можно существенно уменьшить, используя ограничения, следующие из специфики проектируемого класса изделий и конкретного предприятия, где предполагается организовать их производство. В этих условиях легче генерировать структурные варианты в диалоговом режиме работы технолога и ЭВМ, конечно, после предварительного составления перечня технологических процессов для сборочных единиц и их элементов. [c.186]

Проблема надежности автоматических машин и линий теснейшим образом связана с задачей создания высокопроизводительных автоматических систем. Синтез рациональной структуры названных систем по критерию надежности решается с помощью методов математического программирования, алгебры логики и теории конечных автоматов. Инженерная часть проблемы должна быть в первую очередь учтена при разработке проектно-конструкторских вопросов, затрагивающих выбор принципиальных схем и типовых элементов разрабатываемых систем и режимов их работы. [c.14]

Представленные в табл. 21 модели отраслевых стандартов на детали машин носят, конечно, типовой характер. Поэтому в ряде случаев могут оказаться более целесообразными и другие модели, сочетающие в иных комплексах элементы стандартизации. Следует учитывать, что отраслевая стандартизация деталей машин еще только начинается, где новые методы и новые принципы стандартизации могут дать огромный технико-экономический результат. [c.262]

Варьирование в процессе численного эксперимента в широком диапазоне упругих свойств и относительной объемной концентрации элементов структуры позволяет сделать вывод о том, что периодическую задачу о деформировании неограниченной среды можно свести к краевой задаче для области, в центре которой находится конечное (причем достаточно малое) число типовых элементов. [c.90]

Проектирование штампов ведется иа основе максимальной стандартизации, унификации и типизации конструкций штампов, их узлов и деталей, элементов деталей, типовых проектных решений. Возможности алгоритмического метода проектирования штампов ограничены, таким образом, конечным набором базовых конструкций штампов, их узлов и деталей. Последние разделяются на стандартные и типовые. Для стандартных деталей строго регламентированы форма, размеры, точность изготовления, шероховатость поверхности и другие характеристики для типовых характерно наличие унифицированных по форме и оригинальных элементов. [c.399]

Для полного перебора вариантов структуры из конечного множества необходимо задавать перечень всех элементов этого множества второй уровень сложности структурного синтеза). Такой перечень создается в виде каталога типовых вариантов структуры, например, типовых технологических маршрутов. Тогда для данного класса (группы, подгруппы или вида) деталей устанавливается так называемый обобщенный маршрут (обобщенная структура) обработки. Он включает перечень операций обработки, характерный для определенного класса, подкласса или группы деталей. Перечень является упорядоченным и представляет собой множество существующих индивидуальных маршрутов. Эти маршруты имеют типовую последовательность и содержание, причем для предприятия или отрасли они отражают передовой производственный опыт. [c.431]

Технологическое (применительно к сборке) подобие соединений определяется в значительной степени формой сопрягающихся поверхностей, так как характер работ, выполняемых при сборке, во многом определяется именно формой этих поверхностей. Конечно, отличие в элементах процесса сборки подобных, но различных по конструкции узлов, несомненно имеется. Однако типовая последовательность сборки в обоих случаях сохраняется. В качестве примера на фиг. 10, в и г показаны два соединения, относящиеся по приведенной выше классификации к различным группам. Тем не мене е основной фактор — соединение по плоскостям — является общим для обоих соединений, поэтому (по технологии сборки) они могут быть объединены в одну группу. [c.22]

В табл. 16 даны эскизы и подпрограммы обработки ряда типовых элементов деталей. На эскизах показаны предварительно разработанные участки траекторий от начальных (н) до конечных (к) точек. Запись подпрограмм движения инструмента по этим участка.м вьшолняют с использованием формальных параметров R. С их помощью вводят те величины, которые необходимы для осуществления обработки данной конкретной детали. Отработку подпрограммы осуществляют необходимое число раз. Например, цикл наружной проточки LOI может быть отработан ПП раз в зависимости от разности обрабатываемого Д1 и обработанного Д2 диаметров и выбранной глубины резания R3. [c.928]

Хотя сборный железобетон и получил широкое применение при строительстве ТЭС, однако число различных типовых элементов железобетонных конструкций до последнего времени оставалось сравнительно большим. Это определялось в значительной мере относительно большим разнообразием основных размеров главного корпуса по действующим типовым его проектам. Теплоэлектропроектом проведена работа по созданию нового типового так называемого универсального проекта, обобщающего предыдущие типовые проекты главного корпуса ТЭС. При разработке универсального проекта были унифицированы размеры отдельных элементов главного корпуса ТЭС, что привело в конечном счете к примене- [c.252]

На рис. УИ-5 показана типовая схема компоновки автоматической линии из агрегатных станков, работающей по упорам. Рабочий цикл обработки начинается с подачи команды от пульта управления 16 на движение транспортера 15 вперед с перемещением всех деталей на один шаг. В конце хода путевые упоры транспортера, воздействуя на конечные выключатели, выдают команды на останов транспортера, что служит также сигналом на выполнение следующих элементов рабочего цикла включения механизма зажима 5 и фиксации деталей в специальных стационарных приспособлениях 18 на рабочих позициях. Все механизмы на позициях работают независимо друг от друга и только подают сигналы об окончании зажима детали (например, окончание зажима контролируется РД, а окончание фиксации — конечным выключателем). [c.192]

Переход на более высокую ступень организации производственного процесса в серийном производстве возможен при увеличении серийности однотипных деталей и создании на этой основе типовой технологии. На основе типизации технологических процессов (сведения неограниченной номенклатуры объектов производства к ограниченному конечному числу типов путем группировки элементов изделий с помощью классификационных систем) С. П. Митрофанов разработал метод групповой технологии, являющийся важным направлением унификации элементов производственного процесса. Дальнейшим шагом в развитии указанного метода являются разработки А. А. Кузовкова по превращению групповой технологии в групповой поточный процесс, называемый иногда совмещенным процессом. Следует отличать от группового метода обработки С. П. Митрофанова так называемый групповой поточный процесс. [c.231]

Применение независимых схем присоединения систем отопления с чугунными радиаторами значительно повышает и надежность работы тепловой сети, так как отделяет наименее прочный элемент — чугунный нагревательный прибор. Такое повышение надежности возможно, конечно, лишь в том случае, когда независимая схема является типовой (основной). Применение независимых схем в центральных тепловых пунктах (см. ниже) позволяет почти полностью отделить все внутриквартальные тепловые сети от сетей магистральных и разводянщх. Такое отделение особенно важно для протяженных и мощных тепловых сетей от ТЭЦ. [c.53]

Автоматизация проектирования приспособлений основана па возможности построения конструкций из конечного числа заранее определенных унифицированных, типовых проектных решений — нормализованных конструктивных элементов, все множество которых можно описать и хранить в памяти ЭВМ. Алгоритмы построения базируются на технологических закономмностях конструирования приспособлений. Алгоритмы конструкторского документирования в значительной степени отражают правила начертательной геометрии, машинной графики и требования стандартов ЕСКД. [c.60]

Специалисты по тепло- и массообменному оборудованию рассчитывают тепловые и технологические схемы с целью определить начальные и конечные параметры рабочих тел каждого из элементов схемы рассчитывают и подбирают стандартное и типовое оборудование конструируют новое по заданным нагрузкам и режимам его работы анализируют установившиеся, периодические и переходные режимы работы установленного оборудования выбирают рациональные и тепловые и технологические схемы и оптимизируют конструкции тепло- и массообменных аппаратов рассчитывают поля скоростей, температур, концентраций и давлений в объеме аппарата, их распределения по толщине и площади поверхности тепло- и массопере-даюших элементов и т.п. [c.286]

Вычислительные машины уже применяются в некоторых случаях для расчетов отдельных частей техиологичеоких процессов разработки оптимального построения операций, транспортных схем, расчетов режимов резания, выбора заготовок и т. д. Дальнейшая работа в этом направлении даст возможность создать наиболее эффективные методики проектирования с помощью ЭВМ технологических процессов в целом. Конечным результатом должно явиться создание оптимальных типовых регламентированных технологических процессов для изготовления отдельных видов изделий внутри каждой отрасли. Большую роль в этой работе должны играть стандартизация, унификация и нормализация изделий и ик элементов, что создаст условия для шкращения и унификации технологической оснастки и оборудования. [c.132]

В корневом креплении второго типа стык остряка и рельса соединительной час ги устраивается аналогично типовому рельсовому стыку с двухголовыми накладками. Под рамным рельсом и остряком на стыковых брусьях размещаются плоские двойные подкладки, единые под оба элемента. Это сделано из-за небольшого желоба в корне (не размещаются две обычные подкладки) и в определенной мере способствует стабильности его ширины. Перевод остряка из одного положения в другое осуществляется за счет гибкости остряка. Эго возможно, конечно, только при сравнительно длинных остряках. В частности, на переводах типа Р65 это возможно при длине остряка не менее 10,0—11,0 м. С тем чтобы изгибающее усилие при переводе остряков не передавалось на стык, не расстраивало его, в зоне двух предстыковых брусьев остряк жестко защемляется на мостике. Этот мостик в свою очередь крепится к лафету, расположенному на четырех брусьях. Остряк к мостику крепится клиновидными зажимными планками. Защемление остряка надежно закрепляет его также и от угона. На расстоянии 1,5—2 м от корня края подошвы остряка сострагиваются. Оставшаяся часть подошвы по ширине равна ширине головки остряка. Длина такой острожки 900 мм. Это уменьшает жесткость остряка в горизонтальной плоскости и заранее прогнозирует место изгиба остряка, обеспечивая между рамным рельсом и отведенным остряком желоб достаточной ширины для прохода гребня колеса. Однако в последнее время ослабление подошвы остряка не делается (это выгодно с технологической точки зрения). Корневое устройство такого остряка имеет некоторые отличия (рис. 10). В этом варианте мостик-лафет короче (он лежит на двух брусьях), проще прикрепление остряка к литой части мостика одной стороной подошвы он заводится под выступающую литую часть мостика, другая сторона прижимается к мостику двумя клиновидными планками с использованием четырех болтов. Здесь же на мостике расположены прикрепленные к рамному рельсу специальные противоугонные накладки. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...