Вычислительная Применение при расчете напряжений

Применение при расчете напряжений и деформаций 598 Вычислительные машины цифровые 598 [c.624]

Исследования напряженных состояний способствовали улучшению конструктивных форм деталей и в отдельных случаях их оптимизации. Некоторые из разработанных методов расчета нашли эффективное применение при проектировании средств вычислительной техники. Значительные успехи были достигнуты и в деле испытания деталей конструкций и материалов на прочность с воспроизведением силовых и тепловых полей, динамических режимов во времени, использованием статистических интерпретаций и принципов моделирования. Выросла предназначенная для этих целей экспериментальная база научно-исследовательских институтов, лабораторий и конструкторских бюро промышленности, усилилась деятельность высших учебных заведений как по подготовке специалистов в области прочности и динамики машин, так и в области научных изысканий. [c.44]

Расчету на прочность дисков турбомашин посвящена обширная литература. Известен ряд разработанных методов расчета напряжений и деформаций, возникающих в тонком диске вследствие вращения и неравномерного температурного ноля [6, 63, 78, 98, 120, 158 и др.]. Применение современных вычислительных средств позволяет без особых затруднений учитывать в расчете влияние температуры на физико-механические характеристики материала, рассматривать деформации за пределом упругости и в условиях ползучести. При этом отличия между расчетными методами, если они опираются на одни и те же предпосылки, становятся малосущественными. [c.136]

Применение современной вычислительной техники обеспечивает возможность на основании строительной механики, теории упругости, теории пластичности и теории колебаний производить расчет напряжений и деформаций в сложных случаях, не решаемых при применении простых вычислительных средств (логарифмической линейки, арифмометра). [c.542]

Вычислительные устройства непрерывного действия [29], [61], [75] специализированы для данной группы задач и имеют ограниченную точность до десятых долей или целых процентов от наибольшей величины, зависящую от типа, способа применения и качества выполнения устройства. К ним относятся интеграторы, структурные модели, модели-аналоги. Электрические модели-аналоги являются основным типом вычислительных устройств непрерывного действия для расчета напряжений и деформаций. При прямом соответствии элементов деформируемой системы элементам электрической модели (эквивалентная модель) упрощается проведение измерений на модели и рассмотрение вариантов задачи. [c.598]

Если необходимо увеличить точность расчета, сохранив неизменным приращение времени, то при вычислении деформаций ползучести вместо напряжений в начале приращения времени можно использовать средние значения составляющих напряжения на этом Д/. Средние напряжения заранее неизвестны, однако могут быть получены в первом приближении путем осреднения начальных напряжений и только что полученных оценок конечных приращений. Это приближение можно улучшить при помощи итерационной процедуры, в соответствии с которой последняя оценка конечного напряженного состояния осредняется с начальным напряженным состоянием, что дает средние напряжения и новую улучшенную оценку конечного напряженного состояния [6]. При получении результатов, приведенных в данной главе, итерационные процедуры не использовались. Несмотря на это упрощение, процедура анализа оказалась вычислительно устойчивой и, несомненно, точной для больших интервалов времени. Проиллюстрируем применение метода приращений на простом примере одноосного напряженного состояния. [c.263]

Экспериментальные методы позволяют определить напряжения и деформации в элементах конструкций сложной формы, расчет которых затруднен даже при применении современных вычислительных методов. Они используются при разработке расчетных схем конструкций, оценке точности и анализе достоверности результатов численных расчетов конструкций на ЭВМ. [c.526]

Анализ изгиба осуществляется отдельным вычислительным модулем и включает определение формы конструкции, а также критического напряжения, приводящего систему в нестабильное состояние. Моделирование нелинейного поведения при изгибе позволяет учитывать большую пластическую деформацию, детализировать начальный период нагружения, включать в расчет трещины и концентраторы напряжений. С помощью линейного анализа вычисляют теоретический изгиб идеальной упругой конструкции, предполагая линейное приращение напряжения, т.е. консервативное поведение нагружаемой конструкции такое моделирование имеет ограниченное применение, но дает приемлемые результаты в случае вертикальных опор. [c.46]

Значительные возможности в использовании методов строительной механики в расчетах напряженных состояний осесимметричных несущих элементов ВВЭР открьшаются в связи с расширением применения вычислительной техники в практике проектирования. Матричная запись и решение соответствующих дифференциальных уравнений на ЭВМ позволили в компактной и единообразной форме при сравнительно небольших затратах машинного времени (измеряемого десятками секунд) получать распределение напряжений в таких сложных зонах корпусов реакторов, как фланцевое соединение главного разъема [9, 10, 12]. В таком расчете представляется возможным учесть ступенчатое изменение толщин, несовпадение средних радиусов оболочек, условия взаимодействия между элементами. Увеличение числа сопрягаемых элементов и уменьшение их высоты (до долей толщин) позволяет заменить сложный профиль в зоне сопряжения ступенчатым и получить напряжения, характеризующие концентрацию напряжений. Вводя в такие расчеты интегральные функции пластичности или переменные параметры упругости, можно получить данные о перераспределении напряжений в упругопластической области [12, 15]. [c.35]

Все возрастающая жесткость требований к современным схемам военного применения приводит к необходимости использования таких новых средств расчета и анализа схем, как быстродействующие цифровые вычислительные машины, чтобы получить в интегральной форме количественную оценку надежности при обеспечении высоких функциональных требований, малого веса и минимального объема. Выходные данные этих вычислительных машин содержат информацию, позволяющую улучшить проект и содержащую требования к параметрам элементов, их уходу и стабильности за единицу времени, при которых схема будет работать удовлетворительно в установленных пределах. Кроме того, машины строят графики, отражающие взаимозависимость параметров элементов и рабочих характеристик схемы, данные о нагрузках эле- 1иентов по напряжению и мощности, возникающих при изменениях напряжения и значений параметров элементов в схеме. [c.68]

Предложенный в 3.1 метод нелинейного статического расчета прост в реализации и может использоваться на практике при исследовании напряженно-деформированного состояния пространственных тонкостенных конструкций со слабо выраженной геометрической нелинейностью. В этом случае ошибки, обусловленные использованием линеаризованных уравнений равновесия, сравнительно малы и не оказывают существенного влияния на результаты расчета. Для существенно геометрически нелинейных конструкций применение линеаризованных уравнений становится неоправданным ни с точки зрения точности результатов, так как возникающая вследствие линеаризации невязка не поддается контролю, ни с точки зрения вычислительной эффективности, так как для достижения заданной точности может потребоваться очень большое количество шагов. Ниже описывается шагово-интерационный метод расчета, основанный на использовании нелинейных уравнений (1.71). [c.95]

Целью расс.матриваемых ниже вычислительных. методов является расчет коэффициентов интенсивности напряжений при комбинированном нагружении как функции координаты, например /, изменяющейся вдоль линии фронта трещины. В этой главе описан ряд вычислительных. методов. В 2 расс.мотрены методы, основанные на (1) использовании сингулярных изопараметриче-ских элементов, (2) применении. методики виртуального прироста трещины и (3) использовании /-интеграла. В 3 рассмотрены гибридные трехмерные трещинные элементы, описанные как в перемещениях, так и в напряжениях, которые обеспечивают [c.182]

При расчетах предельных нагрузок в конкретных за- дачах широкое применение нашел метод линейного про- граммирования. Впервые на возможность применения этого метода для жесткопластических сред было указано в [95]. Сущность этого вычислительного метода состои1 в том, что уравнения равновесия для напряжений с помощью конечных разностей заменяются линейной системой алгебраических уравнений, а нелинейное условие текучести аппроксимируется системой линейных неравенств. Таким образом, возникает стандартная задача линейного программирования — ищется максимум линейной формы (в данном случае т ) при наличии серии ограничений в виде линейных равенств и неравенств. Аналогичный переход к конечномерной задаче линейного программирования можно осуществить и для кинематической постановки. При этом дискретизация в этих двух задачах может быть выбрана так, что соответствующие задачи линейного программирования двойственны. [c.60]

Для ламинарного пограничного слоя как несжимаемой жидкости, так и сжимаемого газа при переменном давлении во внешнем потоке суп] ествуют различные методы расчета. Наиболее точные методы основываются на численном интегрировании дифференциальных уравнений и требуют применения вычислительных машин. Для турбулентного пограничного слоя несжимаемой жидкости разработаны приближенные, полуэмпириче-ские методы расчета. В случае небольшого градиента давления во внешнем потоке расчет турбулентного пограничного слоя сжимаемой жидкости может быть произведен при условии, что влияние градиента давления учитывается лишь в интегральном соотношении количества движения (59). При этом считается, что профили скорости и температуры, а также зависимость напряжения трения от характерной толщины пограничного слоя имеют такой же вид, как и в случае обтекания плоской пластины. [c.338]

Вводные замечания. В отличие от критериев потери З стойчивости, формулируемых через интегральные характеристики конструкции (критические нагрузки и частоты собственных колебаний) и имеющих поэтому интегральный характер, критерии разрушения конструкции, точнее, критерии разрушения конструкционного материала, имеют локальный характер. Действительно, разрушение по своей сути есть нарушение сплошности, целостности конструкционного материала, т. е. фундаментальное изменение свойств отдельных элементов его микроструктуры, проявляющееся, однако, в той или иной степени на всех структурных уровнях конструкционного материала. Вследствие этого оценка состояния конструкции по критериям разрушения любого структурного уровня сводится к анализу полей деформаций или напряжений в отдельных точках занимаемого ею пространства. Исследование полей, определяющих НДС конструкции, в общем случае связано с большим объемом вычислительных работ, что является принципиальным препятствием к использованию такого подхода при решении ряда практических задач и в первую очередь задач оптимального проектирования оболочек из композитов. В связи с этим представляются важными поиск и применение средств приближенного анализа конструкций на прочность. Поскольку процесс разрушения конструкций из композитов оказывается весьма сложным явлением (см. 1.9.1), то характер принимаемых в расчете на прочность приближений должен, очевидно, определяться конкретным содержанием рассматриваемой задачи. С общих позиций заметим следующее приближенный анализ конструкции на прочность может основываться на использовании [c.151]

A. A. Каминского (1965 и сл.). При рассмотрении задачи о произвольном числе симметрично расположенных трещин, выходящих на свободную поверхность кругового-отверстия в бесконечном теле, О. Л. Бови применил для отображения такой области на внешность единичного круга приближенное представление аналитической функции полиномами, после чего стало возможным применение методов Н. И. Мусхелишвили. Проведенные им конкретное расчеты для простейших случаев одной и двух диаметрально противоположных трещин потребовали большого объема вычислительных работ, так как для достаточной точности оказалось необходимым удерживать около тридцати членов полиномиального разложения. А. А. Каминский существенно усовершенствовал метод Бови, добившись гораздо лучшей сходимости при замене отображающей функции такой рациональной функцией, которая, сохраняя особенность на концах трещин, скругляет углы в местах выхода трещины в полость. Им получены простые формулы) для определения величины предельной нагрузки в упомянутой задаче-о пластине, ослабленной круговым отверстием с двумя равными радиальными трещинами. Используя этот метод, Н. Ю. Бабич и А. А. Каминский (1965) построили решение задачи для одной прямолинейной трещины, а А. А. Каминский (1965) — для двух прямолинейных трещин, выходящих на контур эллиптического отверстия (здесь же приведены результаты, расчетов критической нагрузки в зависимости от длины трещины). В дальнейшем А. А. Каминский (1966) получил решение задач для случая, когда одна или две равные трещины выходят на контур произвольного-гладкого криволинейного отверстия при одноосном или всестороннем растяжении, и определил критические нагрузки, вызывающие развитие расширенных трещин. Г. Г. Гребенкин и А. А. Каминский (1967) в качестве примера произвели расчет критических нагрузок для двух равных трещин, выходящих на контур квадратного отверстия. В. В. Панасюк (1965) рассмотрел задачу Бови о круговом отверстии с двумя радиальными трещинами разной длины, выходящими на границу отверстия. При определении нормальных напряжений используется приближенный метод, аналогичный методу последовательных приближений, развитому в работах С. Г. Михлина (1935) и Д. И. Шермана (1935). Сравнение с решением О. Л. Бови для двух трещин одинаковой длины дает удовлетворительное совпадение. Некоторые результаты относительно влияния свободной границы полупространства на распространение терщины были получены ранее в работах Ю. А. Устинова (1959) и В. В. Панасюка (1960). [c.382]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...