antillesvedg2006@rambler.ru
    

10. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А // Введение.

 (  http://www.urss.ru/cgi-bin/db.pl?cp=&page=Book&id=20917&lang=Ru&blang=ru&list=52  )

    При выполнении инженерных расчетов на прочность неизбежен этап создания моделей прочностной надежности элементов конструкций. С помощью таких моделей возможно выбрать материал и необходимые размеры конструкций и оценить ее сопротивление внешним воздействиям.
    Моделью называется система представлений, зависимостей, условий и ограничений, описывающих исследуемый и рассчитываемый процесс или явление. Модель представляет собой отображение объективной реальности и может иметь разную природу, структуру и форму представления.
    Надежностью называют свойство изделия выполнять свои функции в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени. Прочностной надежностью называют отсутствие отказов, связанных с разрушением или с недопустимыми деформациями, или, вообще, с наступлением предельного состояния в определенном смысле. Основной мерой надежности является вероятность безотказной работы изделия.
    Другой, более распространенной величиной оценки прочностной надежности является запас прочности. Пусть p -- параметр работоспособности изделия (например, действующее усилие, давление, эквивалентное напряжение в опасной точке и т.п.). Тогда запасом прочности называют отношение

n = p_кр/p_max,

    где p_кр -- критическое (предельное) значение параметра p, нарушающее нормальную работу изделия, p_max -- наибольшее значение параметра в рабочих условиях.
    Условие прочностной надежности записывается в виде:

n>=[n],

    где [n] -- допустимое значение запаса прочности. Допустимый запас прочности назначают на основании инженерного опыта эксплуатации подобных конструкций (прототипов). Ряд отраслей техники имеют нормы прочности, в которых допустимые запасы прочности регламентированы для разных условий эксплуатации. Обычный диапазон изменений [n] колеблется от 1, 3 (при стабильных условиях нагружения) до 5 и более (при переменных и динамических нагрузках). Отметим основные модели прочностной надежности, которые практически всегда (явно или неявно) присутствуют при проведении расчетов. Это модели материала, формы детали (конструкции), нагружения (условий нагружения) и предельного состояния (нарушения прочности). При разработке (назначении) моделей приходится идти на компромисс между достаточно полным и адекватным описанием рассчитываемого явления и доступностью (трудоемкостью) расчета на основе принятых моделей. Напомним, что целью расчетов является определение запасов прочности. Однако на этом пути находится этап определения напряженно-деформированного состояния, и именно данный этап рассматривается в настоящей книге.
    В практике расчетов используют как аналитические, так и численные методы. Первые базируются на математических методах решения краевых задач, обычно сложных и трудоемких, и зачастую ограничены достаточно простыми геометрическими формами тел и схем нагружения. Численные методы, к которым относятся, в частности, метод конечных разностей, метод граничных интегральных уравнений, метод граничных элементов, метод конечных элементов и другие методы, напротив, не ограничены ни формой тел, ни способом приложения нагрузки. Это, наряду с повсеместным распространением мощной вычислительной техники, способствует их распространению в инженерной среде. Нередки случаи, когда важно знать эволюцию процесса деформирования (или разрушения) конструкции с продолжающимся во времени внешним воздействием. При этом естественны большие геометрические и физические нелинейности. В таких случаях обойтись без численных решений практически невозможно. Но именно такого рода задачи вполне под силу программному комплексу ANSIS (ANSYS Inc.). Механическая и математическая основа указанного программного комплекса представляет собой метод конечных элементов (МКЭ) -- наиболее распространенный и достаточно универсальный метод анализа напряженно-деформированного состояния (НДС).

ДонНТУ> Портал магистров ДонНТУ> Автореферат |Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальное задание