- •Содержание
- •Глава 1 Экспериментальное исследование нелинейного деформирования тонкостенных конструкций …………...………………...15
- •Глава 2 Метод расчёта ирисовых пружин сейсмоприёмников ……...38
- •Глава 3 Конструктивное усовершенствование упругих подвесов
- •Глава 4 Метод механической прогонки…………………….…………...100
- •Глава 5 Алгоритмы метода механической прогонки на основе упругих моделей конечных элементов …………………………….…………..….........129
- •Введение
- •Глава 1 Экспериментальное исследование нелинейного деформирования тонкостенных конструкций.
- •I Требования, предъявляемые к упругим подвесам сейсмоприемников
- •1.2 Конструкция ирисовых пружин
- •1.3. Применяемые материалы и основы технологии при изготовлении ирисовых пружин.
- •Экспериментальное определение нагрузочных характеристик ирисовых пружин.
- •1.5. Экспериментальное исследование нелинейного деформирования цилиндрических панелей.
- •Глава 2. Метод расчета ирисовых пружин сейсмоприемников
- •2.1 Основные положения и постановка задачи расчёта ирисовых пружин
- •2.2. Расчётная модель ирисовой пружины
- •2.3. Аналитический расчёт нелинейных нагрузочных характеристик ирисовых пружин сейсмоприёмников
- •2.4. Численный метод расчёта ирисовых пружин
- •2.5 Геометрические условия для нелинейных ирисовых пружин сейсмоприёмников.
- •Касательное напряжение
- •2.6 Расчет нагрузочных характеристик ирисовых пружин сейсмоприемников с использованием системы апм Win Machine
- •Глава 3. Конструктивное усовершенствование упругих подвесов на ирисовых пружинах
- •3.1. Проблемы конструирования упругих подвесов и пути их решения
- •3.2. Способы и устройства понижения жесткости ирисовых пружин при неизменности их несущих усилий.
- •3.3. Ирисовые пружины с расширенным линейным участком нагрузочной характеристики.
- •(Кривая 2)
- •3.4. Регулировка и настройка упругих подвесов сейсмоприёмников
- •3.5 Расчет упругих подвесов транспортных средств на ирисовых пружинах
- •Выводы по главе
- •Глава 4. Метод механической прогонки
- •4.1. Теоретические предпосылки метода механической прогонки
- •4.2. Алгоритм переноса граничных условий на примере расчёта пластины
- •Полученная система трёх уравнении имеет следующее решение
- •4.3 Метод механической прогонки в задаче расчёта нелинейного деформирования цилиндрической панели.
- •4.4. Формулировка метода механической прогонки
- •Глава 5 Алгоритм метода механической прогонки на основе упругой модели конечных элементов
- •5.1. Упругая модель плоского конечного элемента
- •Квадратная матрица определяется коэффициентами жесткости с1, с2
- •5.2. Вектор параметров прогонки и уравнения равновесия для плоской задачи ндс твердого тела.
- •5.3 Уравнения совместности деформаций конечных элементов
- •Обозначим проекции перемещения шарнира в проекциях на оси х и у соответственно и Эти перемещения определяются из соотношений
- •5.4 Расчет напряженного состояния плоской лопатки
- •1,3), Усилия Ny на конце лопатки (кривая 2) и касательного усилия Тx по вертикальной координате после первого столбца элементов (кривая 4)
- •5.5. Упругие модели конечных элементов с распределенными жесткостями
- •Основные результаты и выводы
- •Публикации по теме диссертации
- •Апробация работы
- •Список использованных источников
Квадратная матрица определяется коэффициентами жесткости с1, с2
(5.5)
Где С12= С1 + С2.
Решение системы уравнений можно представить в виде
(5.6)
Рисунок 5.2- Механическая модель элемента расчленения твердого тела в виде шарниров, соединенных структурными, дискретными, упругими связями.
Уравнение (5.6) представляют собой усовершенствованную форму физических уравнений, полученных на основе закона Гука.
В таблице 5.1 представлены пять результатов решения системы четырех уравнений (5.3) по определению в зависимости от вариантов заданных сил в шарнирах А, В, С, Д. Рассматривался элемент с модулем ( ) размерами: а= 16.66 мм; h=1мм. Полученные значения перемещений согласуются с законом Гука .
Для повышения точности моделирования предполагается задать модели с возможностью угловых деформаций стержней, что увеличит число уравнений. Однако представленная модель определяет соотношение силовых факторов и продольных деформаций двумерной упругости для одного элемента, а в их совокупности определит и угловые деформации.
Замена данными моделями упругого континиума соответствует зернисто – кристаллическому строению металлов. Упругие модели, представляющие отдельные зерна металла с анизотропной кристаллической структурой, стыкуются по границам зерен, имеющим разрывы межатомных силовых связях по отдельным направлениям.
Таблица 5.1- Результаты решения системы уравнений для элемента по определению в зависимости от вариантов заданных сил в шарнирах А,В,С,Д.
Номер варианта |
|
Шарниры |
|||
А |
Б |
С |
Д |
||
1 |
|
1000 |
0 |
1000 |
0 |
|
2.778 ∙10-3
|
-0.8337∙ 10-3 |
2.778 ∙10-3 |
-0.8337∙10-3
|
|
2 |
|
1000 |
0 |
0 |
0 |
|
2.6537∙ 10-3
|
-0.4169 ∙10-3 |
0.125 ∙10-3 |
0.4169 ∙10-3 |
|
3 |
|
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
|
1.945∙ 10-3
|
1.945∙ 10-3 |
1.945 ∙10-3 |
1.945 ∙10-3 |
|
4 |
|
1000 |
-1000 |
1000 |
-1000 |
|
3.613 ∙10-3
|
3.613∙10-3 |
3.613∙ 10-3 |
3.613 ∙10-3 |
|
5 |
|
1000 |
1000 |
1000 |
0 |
|
2.362∙ 10-3
|
1.819 ∙10-3 |
2.362 ∙10-3 |
-0,708 ∙10-3 |