Узловые методы анализа

Узловые методы анализа [c.50]

Исследование двигателей Стирлинга с использованием узлового метода анализа впервые было проведено Финкельштейном в 1975 г. [120] несколько позднее на основе данного метода были разработаны и другие программы. [c.50]

В программах узлового метода анализа предпринята попытка одновременного моделирования энергии и потоков рабочего тела для достижения более точного воспроизведения цикла двигателя и его рабочих характеристик. Это было достигнуто путем составления и решения уравнений законов сохранения массы, количества движения и энергии для отдельных узловых точек, секций или элементов двигателя. Для общего аналитического решения эти уравнения достаточно сложны, поэтому их решали, используя численные методы в небольших временных промежутках. При дополнительных упрощениях, вводимых каждым автором по своему усмотрению, эти уравнения неизменно приводили к одномерному виду. [c.50]

Узловой метод анализа Финкельштейна. Исходя из важных, описанных выше результатов адиабатного анализа, Финкельштейн продолжал работать над более сложными теоретическими вопросами, относящимися к двигателям Стирлинга. Эти работы завершились в конце 60-х гг. распространением хорошо известной программы теплового анализа (Т. А. Р.), разработанного НАСА на моделирование двигателей Стирлинга, и созданием, по-видимому, первой программы узлового анализа. [c.51]

Программа узлового метода анализа Органа. Д-р Орган, работавший ранее в Королевском колледже Лондонского университета и перешедший в Инженерную школу университета в Кембридже, опубликовал несколько статей, свидетельствующих о том, что в стадии разработки находится большая программа узлового метода анализа, которая, однако, полностью не закончена. [c.55]

Программа узлового метода анализа фирм Филипс , Юнайтед Стирлинг и MAN/MWM. Из опубликованных статей можно сделать вывод, что существуют программы узлового метода, применяемые фирмой Филипс и фирмами, работающими по ее лицензиям. Однако подробности в этих статьях отсутствуют. Ясно только, что программам адиабатного цикла отдается предпочтение перед более сложными программами узлового метода анализа. [c.55]

Выводы. Моделирование двигателей Стирлинга с помощью узлового метода анализа — работа, вызывающая большие затраты времени и средств она предназначена для специалистов в области [c.55]

Узловые методы анализа вызывают необходимость применения высокоскоростных ЭВМ и непригодны для расчета обычными способами. Однако использование обобщенных графиков, составленных по экспериментальным данным, позволяет значительно сократить время расчета оптимальных параметров регенератора и приблизить его ко времени, затраченному при узловом методе анализа. [c.114]

Узловой метод является популярным при создании программных комплексов анализа динамических систем. В качестве вектора базисных координат в этом методе используется вектор переменных типа узловых потенци- [c.129]

Однако классический вариант узлового метода имеет ограничения на применение, и потому в современных программах анализа наибольшее распространение получил модифицированный узловой метод. [c.97]

Книга посвящена актуальным проблемам автоматизации схемотехнического проектирования с помощью ЭВМ. Рассмотрены методы автоматического построения математических моделей электронных схем, численные методы решения задачи анализа, методы оптимального проектирования и теории параметрической чувствительности схем как основы задачи оптимизации. Основное внимание уделено современным математическим методам узловому методу построения модели, неявным методам численного интегрирования, использованию разреженности матрицы узловых проводимостей, методам решения задачи нелинейного программирования. Эти методы реализованы в программах проектирования биполярных и МДП-интегральных схем. Приводятся тексты программ и контрольные примеры. [c.232]

Всестороннее рассмотрение обобщенного анализа и узлового метода математического моделирования Финкельштейна не является целью данной главы. Поэтому в этой главе будут рассмотрены лишь следующие вопросы а) уравнения, используемые при анализе идеального цикла Стирлинга б) основные положения и допущения изотермического цикла Шмидта в) описание адиабатного цикла Финкельштейна г) сравнения и краткие выводы о различных методах теоретического анализа двигателей Стирлинга е ссылками на литературные источники. [c.37]

В настоящее время нет критериев для сравнения или оценки различных программ по моделированию двигателей Стирлинга, описанных выше. В 1978 г. Мартини создал справочник, содержащий материал по оценке различных теоретических методов [217]. Однако он, к сожалению, уделил внимание в основном изотермическому анализу, ограничившись лишь упоминанием о более сложном узловом методе. [c.56]

Анализ достаточности условий Гло-преобразований выполняется методом, аналогичным рассмотренному для Гп-преобразований. По вычислительной схеме, аналогичной (12.19), можно получить выражения для коэффициентов i ( .i простой цепи 0-узлового графа эквивалентной Гпо-модели [c.204]

При использовании метода конечных элементов для расчета балочных пространственных моделей конструкций не требуются принципиально новые приемы для анализа симметричных систем. Модель представляется в виде конечного числа призматических стержневых элементов, скрепляемых между собой в узловых точках. Если плоскость симметрии конструкции проходит через узловые точки, то система разбивается пополам на две подсистемы для раздельного изучения симметричных и кососимметричных колебаний. В плоскости сечения на узлы системы накладываются дополнительные связи или дополнительные условия, как для дискретной динамической модели. [c.12]

Решение определяющей системы уравнений при заданных начальных и граничных условиях основано на методе конечных элементов и явной конечно-раз-ностной схеме интегрирования по времени типа крест [11, 12]. Для анализа нестационарного деформирования элементов конструкций применяется 8-узловой изопараметрический элемент с полилинейными функциями формы [c.117]

В обоих методах общее число подсчитанных в процессе анализа узловых точек или включений должно быть 150—250. Об измерении частично ориентированных линий см, в работе [2]. [c.328]

Иногда представляется возможным строить поле линий скольжения без рещения уравнений на базе анализа условий задачи и использования геометрических свойств линий скольжения. В некоторых простейших случаях бывает возможно получать элементарным путем замкнутые аналитические решения. Наконец, теория линий скольжения позволяет строить поля линий скольжения графическими методами. В некоторых случаях поля линий скольжения бывает возможно построить по координатам узловых точек, вычисленным аналитически и приведенным в литературе [106, 113]. Все это будет иллюстрировано далее. [c.196]

Алгоритмическая (программная) форма — это программа вычисления всех необходимых функций и коэффициентов конкретной модели элемента при ее включении в библиотеку моделей программы анализа электронной схемы. Структура алгоритма модели зависит от метода формирования ММС, заложенного в конкретную программу анализа. Например, для метода узловых потенциалов необходимо вычислить вектор узловых токов и матрицу узловых проводимостей для эквивалентной схемы модели в некоторый момент времени. Рассмотрим получение программы модели полупроводникового диода для обобщенного метода формирования ММС. Модель диода имеет вид [c.130]

С этих позиций более эффективным методом для анализа процесса адвекции пассивных жидких контуров в известном двухмерном поле скорости является метод кусочной сплайн-интерполяции [2]. Этот метод тоже относится к параметрическим. В качестве параметра кривой используется ее длина для текущего момента времени от произвольно выбранного первого маркера. Для каждого момента времени все координаты используемых маркеров описываются интерполяционной формулой. Интерполяция по небольшому количеству узловых точек (значения координат используемых маркеров) на текущем интервале и объединение их в общую интерполяционную функцию позволяет в точках сопряжения избавиться от разрывов функции [9]. Понятно, что в этих точках испытывают разрыв только высшие производные. [c.450]

Первым шагом на пути определения векторов сил и перемещений является задание узловых точек и их расположения относительно координатных осей. В методе конечных элементов следует различать глобальные и локальные системы координат, а также системы координат с началом в узловых точках. Глобальные оси координат задаются для всей конструкции, описываемой многими конечными элементами. Локальные (или элементные) оси координат связаны с отдельными элементами. Так как элементы, вообще говоря, различным образом ориентированы друг относительно друга (ситуация наглядно отражена в гл. 1 при изложении примеров численного анализа авиационных конструкций, судов и реакторов), то локальные оси координат также в общем случае различно ориентированы. На рис. 2.2(а) локальная система координат обозначена штрихами. И наконец, ориентации систем координат, определенных в точках соединения элементов, различны, вообще говоря, для некоторых или для всех элементов, соединенных этой точкой. Эти оси координат отмечаются двумя штрихами. В книге координаты помечаются одним и двумя штрихами только в том случае, если различные координатные системы сравниваются или появляются в одном и том же месте текста. Если же рассматривается одна из координатных систем, то штрихи не пишутся. [c.39]

Классический подход к решению указанных задач предполагает введение в рассмотрение бесконечно малых элементов, составляющих континуум исследуемой конструкции, и описание посредством дифференциальных уравнений некоторого состояния (равновесия, движения, теплового баланса и т. п.). Решение в замкнутой форме может быть получено для ограниченного числа наиболее простых задач. Если для получения конечных результатов используются численные методы (что обычно и имеет место), то на определенном этапе решения сплошная среда фактически аппроксимируется некоторой дискретной моделью. Связано это с тем, что ЭВМ лучше работает с элементами, имеющими конечную величину. При составлении этой дискретной модели зачастую утрачиваются те преимущества, которые дает описание задачи при помощи бесконечно малых и привлечение аппарата математического анализа. Отсюда, естественно, напрашивается такой подход к решению, при котором сплошная среда с самого начала представляется при помощи дискретной модели. Кусочные подобласти носят в этом случае название конечных элементов (элементов конечных размеров). Элементы взаимодействуют между собой через узловые точки (узлы), расположенные на их границах. Число узловых параметров дискретной модели образует число степеней свободы идеализированной сплошной среды, а совокупность значений узловых параметров характеризует ее состояние. [c.10]

Эффективность практического использования метода конечных элементов во многом зависит от рациональной организации вывода информации, получаемой в результате счета. В каждой узловой точке обычно имеется несколько результатов, представляющих интерес для исследователя. К таким результатам относятся перемещения узловой точки относительно осей координат, координатные напряжения, а также главные напряжения и направление их действия. Объем такой информации велик, а ее анализ является трудоемким. Поэтому для облегчения анализа и обработки полученных результатов целесообразным является представление выводимой на печать информации не только в табличном виде, но и в виде рисунков, представляющих собой графическое изображение рассчитываемой области с нанесенными на нее линиями равных значений интересуемой величины. Наиболее удобным для этой цели представляется использование графопостроителя, однако и при наличии [c.51]

Узловой метод анализа Уриели. Наиболее полное рассмотрение вопросов моделирования двигателей Стирлинга с помощью узлового метода анализа провел Уриели в 1977 г., работающий в университете Уитуотерсрэнд под [c.53]

Узловой метод анализа фирмы Санпауэр . В общих чертах метод моделирования двигателей Стирлинга применительно к свободнопоршневым двигателям Била был разработан Гедеоном в 1978 г. в фирме Санпауэр (г. Атенс, шт. Огайо) [138]. Численное моделирование представляет собой составную часть проектирования солнечной энергетической установки. Наряду с экспериментальными и теоретическими работами фирма осуществляет работы по дальнейшему усовершенствованию конструкции двигателя и программ его расчета. [c.53]

Узловой метод анализа SNAP. В 1978 г. было приведено описание программы узлового метода анализа (SNAP) для свободно- [c.54]

В 1977 г. Файнгольд и Вандербруг разработали основные принципы программы узлового метода анализа для моделирования двигателя Стирлинга в лаборатории реактивного движения (г. Пасадена, шт. Калифорния) [114]. Программа полностью изложена и напечатана в виде приложения к итоговому сообщению, в котором обсуждается применение двигателей Стирлинга для использования в подводных силовых и энергетических системах. [c.55]

Программы Уриели и Файнгольда—Вандербруга полностью внесены в список литературы, упомянутый в разделе узлового метода анализа. Однако ни одна из этих программ не подтверждена экспериментальными данными. Программы Шока и Тью также не подтверждены экспериментально. Более того, ко времени написания этой книги ни одна из программ не была признана экономически целесообразной. [c.56]

Вычисления при решении СОДУ состоят из нескольких вложенных один в другой циюшческих процессов. Внешний цикл—это цикл пошагового численного интегрирования, параметром цикла является номер шага. Если модель анализируемого объекта нелинейна, то на каждом шаге выполняется промежуточный цикл — итерационный цикл решения системы нелинейных алгебраических уравнений (СНАУ). Параметр цикла — номер итерации. Во внутреннем цикле решается СЛАУ, например, при применении узлового метода формирования ММС такой системой является (3.19). Поэтому в математическое обеспечение анализа на макроуровне входят методы решения СНАУ и СЛАУ [c.105]

Описан узловой метод ремонтанасосов на Волгоградском НПЗ. Приводится анализ состояния организации и технологии ремонта насосов [c.143]

Последующее развитие теоретического анализа позволило Фин-кельштейну разработать в 1975 г. программу узлового метода математического моделирования на ЭВМ, широко используемую в настоящее время [120]. Конец 70-х гг. характеризуется также появлением ряда работ по вопросам моделирования и других авторов, программы которых заслуживают внимания. [c.37]

Исследования, проведенные по узловому методу под руководством проф. Рэллиса в университете Уитуотерсрэнд, включают как экспериментальную работу по обоснованию рассчитанной модели, так и анализ других теоретических моделей. [c.53]

Узловые методы [297 ] Уриели, Финкельштейна и Тью являются попытками смоделировать с наибольшей степенью точности работу всех составных частей двигателя Стирлинга, включая и регенератор. Это достигается условным делением двигателя на ряд элементов с дальнейшим последовательным проведением для каждой узловой точки точного термодинамического анализа. [c.114]

В подавляющем большинстве современных программ анализа применяют форму (4.40). Для получения ММС в такой форме применяют методы узловых потенциалов (МУП) и табличные методы. В этих методах для алгебраизации реализуют одну из неявных разностных формул численного интегрирования [c.175]

Для решения систем линейных алгебраических уравнений (ЛАУ) AV = B применяют диакоптический вариант метода Гаусса, основанный на приведении матрицы коэффициентов к блочно-диагональному виду с окаймлением (БДО). При анализе электронных схем этот вариант называют методом подсхем. Б методе подсхем исходную схему разбивают на фрагменты (подсхемы). Фазовые переменные (например, узловые потенциалы) делят на внутренние переменные фрагментов и граничные переменные. Вектор фазовых переменных [c.243]

Математической моделью технического объекта на макроуровне является система ОДУ с заданными начальными условиями. В основе ММ лежат компонентные уравнения отдельных элементов и топологические уравнения, вид которых определяется связями между элементами. Предпосылкой создания единого математического и программного обеспечения анализа на макроуровне являются аналогии компонентных и топологических уравнений физически однородных подсистем, из которых состоит технический объект. Для получения топологических уравнений используются формальные методы. Основными методами получения ММ объектов на макроуровне являются следующие методы обобщенный, табличный, узловой и переменных состояния. Методы отличаются друг от друга видом и размерностью получаемой системы уравнений, способом дискретизации компонентных уравнений реактивных ветвей, допустимыми типами зависимых ветвей. Для сложных технических объектов размерность ММ становится чрезмерно высокой, и для моделирования приходится переходить на метауровень. [c.6]

Программный комплекс ПА-6 предназначен для анализа и параметрической оптимизации технических объектов, описываемых системами ОДУ. Основными элементами математического обеспечении анализа в ПА-6 являются методы узловых потенциалов, комбинированный неявно — явный интегрирования ОДУ, Ньютона, Гаусса. На основе этих методов в комплексе реализованы современные диакоп-тические алгоритмы анализа (латентного подхода, раздельного итерирования, временного анализа), позволяющие эффективно моделировать объекты большой размерности, содержащие сотни и тысячи фазовых переменных. Использование этих методов требует разбиения (декомпозиции) анализируемых объектов на фрагменты. В ПЛ-6 такое разбиение должен осуществлять пользователь по функциональному признаку. Кроме того, предусмотрена возможность совместного анализа объектов с непрерывными и дискретными моделями. [c.140]

Искомые переменные системы уравнений - это элементы вектора узловых перемещений П, которые в любой момент времени должны удовлетворять условиям равновесия системы при наличии сил инерции и рассеяния энергии. Решение этой системы уравнений вьшолняется либо прямым методом Ньюмарка, либо методом суперпозиции форм колебаний. К такому типу анализа относятся динамика переходных процессов, модальный анализ, отклик на гармоническое воздействие, спектральный анализ и отклик на случайную вибрацию. [c.59]

Динамический анализ оболочек с общим характером анизотропии (т. е. оболочек из ортотропного ориентированного произвольным образом материала) был впервые проведен Кунуккассе-рилом [160], который показал, что обычные формы колебаний, узловые линии которых образуют прямоугольную сетку, не могут быть решениями уравнений движения. Причиной этого является наличие в соотношениях упругости смешанных коэффициентов с индексами 16 и 26. Представив решение в форме спиральной волны, Кунуккассерил изучил распространение волн, связанных с тремя основными формами колебаний — радиальной, осевой и крутильной. Для оболочек конечной длины было рассмотрено только два 5ида колебаний — осесимметричные (получено точное решение) и чисто изгибные (приближенное решение методом Релея). [c.240]

Здесь представим только общие соображения по расчету нелинейных систем, поскольку эта тема выходит за рамки данной работы. Нелинейные задачи деформирования стержней, пластин и оболочек весьма разнообразны и каждая задача требует индивидуального подхода. Однако, если нелинейные модули образуют целостную систему, то для узловых точек (линий) всегда будут справедливы уравнения равновесия между статическими параметрами и уравнения совместности перемещений между кинематическими параметрами. Это значит, что топологическая матрица С в алгоритме МГЭ для нелинейных систем будет формироваться из анализа матриц X ж Y точно так же, как для упругих систем. Основные же трудности решения нелинейных задач заключаются в определении внутреннего содержания матриц А В, т.к. построить фундаментальные функции нелинейных дифференциальных уравнений за небольшим исключением не удается. В этой связи получили развитие различные подходы к решению нелинейных краевых задач [83]. К первому направлению относятся проекционные и вариационные методы типа методов Бубнова и Ритца, методы конечных разностей и конечных элементов. Этими методами нелинейные краевые задачи сводятся к системам нелинейных [c.512]

TWOBI. На рис. 7.5 изображена гранично-элементная сетка, использованная при анализе. Она покрывает четверть границы и содержит 25 элементов (длиной я7 /50) и 26 узловых точек. Из рисунка видно, что усилия в узловой точке 2 терпят разрыв (i i)i = —Р sin (я/50), ( 1 = —р OS (я/50), но (ё)а = О и (фч = = 0. Преимущество метода граничных элементов высшего порядка состоит в том, что разрывы усилий такого рода можно моделировать непосредственно из (7.2.12) видно, что с каждой узловой точкой связаны два значения каждой компоненты усилия и эти значения не обязаны быть одинаковыми. [c.151]

Анализ структурного состояния после НТЦО выполнен для сплавов А1 —51 —Mg и А1—Mg—2п, обладающих эффектом дисперсионного твердения при старении [92]. Для этой цели использовали метод внутреннего трения. Мерой внутреннего трения служил декремент колебаний б = Ди /И , где Дй — потеря энергии за цикл М —энергия, подводимая к образцу. Декремент измеряли методом счета импульсов затухающих колебаний свободно подвешенного в узловых точках образца при уменьшении амплитуды изгибных колебаний в 2 раза. [c.77]

Составление технологических схем автоматической сборки. Анализ конструкции и изучение технических условий на изделие заканчивают составлением технологических схем обшер и узловой сборки изделия. Это первый этап разработки технологического процесса. Технологические схемы сборки составляют на основе анализа сборочных чертежей изделия. Они отражают маршрут сборки изделия и его составных частей. На этом этапе выявляют оптимальную степень расчленения изделия на составляющие элементы и выбирают возможные методы автоматической сборки различных соединений. Разрабатывают различные технологические варианты схем сборки, содержащие сведения о целесообразности дифференциации и концентрации операций, возможных вариантах схем базирования, относительной ориентации деталей и их закрепления. Рассчитывают условия собираемости деталей. Выбирают бункерные ориентирующие, транспортные, контрольные и другие устройства. На основе техникоэкономического анализа выбирают наиболее рациональный вариант оборудования для сборки. [c.224]

Порядок матрицы А может быть большим, так как он равен количеству анализируемых узловых точек. Матричное уравнение должно решаться много раз отдельно для каждого вида примеси на каждом временно м шаге. Для получения всех этих решений за достаточно короткое время требуются усовершенствованные матричные методы. Таким методам посвящена обширная научная литература, так как задачи, связанные с решением больших систем типа (11.13), требующих значительных вычислительных затрат, возникают при анализе полупроводниковых приборов, анализе схем и структурном анализе, в линейном программировании [11.16 - 11.18]. Как правило, матрицы в этих системах разрежены, так как число членов, отличных от пул я, состав ляет менее 5 %. Прямые матричные методы решения таких систем уравнений предпочтительнее итеративных, так как время вычислений по итеративным методам зависит от многих условий, налагаемых на матрицу. С этой целью в программе FEDSS использован пакет программ SPARSPAK [11.19], предназначенный для решения систем линейных уравнений с разреженной матрицей, которая упорядочивается исходя из символьной структуры. Иными словами, отдельно решаются матричные уравнения с ненулевыми элементами матрицы, причем символьная обработка проводится один раз, но численное решение полученных уравнений повторяется многократно. [c.312]

Применительно к таким конструкциям возникает необходимость прогнозирования степени надежности, долговечности и прочности на стадии их проекпфования. Для анализа напряженно-деформцрованного состояния в зоне узловых соединений трубчатых элементов все больше используют численные методы. Однако моделирование напряженно-деформированного состояния затруднено значительными градиентами напряжений как по толщине стенки трубы, так и вдоль сварных швов, различием в геометрических размерах элементов, наличием остаточной напряженности. Это предопределяет необходимость щюведения натур- [c.158]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...