Представление областей сложной геометрической формы

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБЛАСТЕЙ СЛОЖНОЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ [c.115]

Наконец, использование неактивных контрольных объемов для представления областей со сложной геометрией является в ряде случаев недопустимо расточительным приемом, потому что бессмысленные значения переменных в этих объемах сохраняются в памяти и над ними производятся арифметические действия. Тем не менее то, что программа, имеющая все преимущества работы с простыми областями, может быть также применена к областям сложной геометрической формы, представляет существенную практическую ценность. [c.124]

Как следует из схемы, представленной на рис. В.1, информация о НДС является ключевой для анализа прочности и долговечности элементов конструкций. Поэтому правильность оценки работоспособности той или иной конструкции в первую очередь зависит от полноты информации о ее НДС. Аналитические методы позволяют определить НДС в основном только для тел простой формы и с несложным характером нагружения. При этом реологические уравнения деформирования материала используются в упрощенном виде [124, 195, 229]. Анализ НДС реальных конструкций со сложной геометрической формой, механической разнородностью, нагружаемых по сложному термо-силовому закону, возможен только при использовании численных методов, ориентированных на современные ЭВМ. Наибольшее распространение по решению задач о НДС элементов конструкций получили следующие численные методы метод конечных разностей (МКР) [136, 138], метод граничных элементов (МГЭ) [14, 297, 406, 407] и МКЭ [32, 34, 39, 55, 142, 154, 159, 160, 186, 187, 245]. МКР позволяет анализировать НДС конструкции при сложных нагружениях. Трудности применения МКР возникают при составлении конечно-разностных соотношений в многосвязных областях при произвольном расположении аппроксимирующих узлов. Поэтому для расчета НДС в конструкциях со сложной геометрией МКР малоприменим. В отличие от МКР МГЭ позволяет проводить анализ НДС в телах сложной формы, но, к сожалению, возможности МГЭ ограничиваются простой реологией деформирования материала (в основном упругостью) [14]. При решении МГЭ упругопластических задач вычисления становятся очень громоздкими и преимущество метода — снижение мерности задачи на единицу, — практически полностью нивелируется [14]. МКЭ лишен недостатков, присущих МКР и МГЭ он универсален по отношению к геометрии исследуемой области и реологии деформирования материала. Поэтому при создании универсальных методов расчета НДС, не ориентированных на конкретный класс конструкций или вид нагружения, МКЭ обладает несомненным преимуществом по отношению как к аналитическим, так и к альтернативным численным методам. [c.11]

Полуэмпирические и структурные модели имеют и достоинства, и недостатки. Полуэмпирические модели более просты и, будучи результатом обобщений опытных данных, больше приспособлены для обработки экспериментальных результатов и их представления в аналитической форме. Полуэмпирические модели могут оказаться непригодными за пределами области, в которой получены лежащие в их основе опытные данные. Это следует учитывать, например, при оценке больших значений ресурса, при планировании ускоренных и форсированных испытаний и т. п. Перенос результатов испытаний образцов и малых моделей на натурные крупногабаритные конструкции также может встретить затруднения из-за масштабного эффекта, присущего многим явлениям повреждения и разрушения. Структурные модели этим недостатком в принципе не обладают. Они дают основания для более обоснованной экстраполяции результатов как во времени, так и в геометрическом масштабе, позволяют возместить недостаток сведений о статистической изменчивости результатов, присущей большинству ресурсных испытаний. Вместе с тем структурные модели сложнее полуэмпирических и требуют значительно большего объема информации. Для непосредственного получения такой информации необходимы эксперименты на уровне структуры материала, что, как правило, лишено практического смысла. Исключение составляют искусственные композиционные материалы, сведения об элементах структуры которых часто бывают известны еще до создания материала. [c.17]

Использование ONDU T в случае сложной геометрической формы области возможно с применением особой технологии, описанной в этом параграфе. Эта технология является всего лишь вычислительной уловкой, разработанной в целях использования программы в случае областей сложной формы. За счет использования традиционных систем координат вычислительный метод и программа очень просты, удобны и эффективны. В то же время программу довольно непросто применить для областей сложной геометрической формы. Если бы в центре внимания находились области произвольной геометрической формы, то мы могли бы построить программу, использующую криволинейные неортогональные расчетные сетки или метод конечных элементов. Но тогда программа стала бы намного сложнее по структуре, а также трудна для понимания и использования. В представленной книге, сфокусированной на физическом понимании процессов, выбор простых систем координат кажется вполне оправданным. [c.116]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...