ПОДГОТОВКА КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ СЛОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ РАСЧЕТА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ - Студенческий научный форум

V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

ПОДГОТОВКА КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ СЛОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ РАСЧЕТА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Нагибин С.Д. 1, Варнава А.В. 2, Жуков И.А. 2
1СибГИУ
2Сибирский государственный индустриальный университет
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Повышение качества создаваемого механического оборудования и конструкций необходимо связывать, прежде всего, с уменьшением их веса и стоимости, повышением надежности и улучшением ряда других характеристик. В настоящее время актуальна проблема сочетания в процессе проектирования двух взаимоисключающих тенденций: экономии материала с одной стороны и обеспечения требуемых прочностных характеристик конструкций с другой стороны. Это можно обеспечить за счет использования компьютерных технологий.

При разработке любой конструкции перед проектировщиком стоит задача оценки ее напряженно-деформированного состояния. Для этого нужно знать распределение напряжений в элементах проектируемой конструкции, а также величины перемещений отдельных ее точек как при внешнем нагружении. В настоящее время, в связи с активным внедрением в инженерную практику вычислительной техники, наиболее эффективным приближенным методом решения прикладных задач механики является метод конечных элементов, реализованный во многих программных средствах, в частности в системе инженерного анализа T-Flex.

Обратимся к задаче подготовки компьютерной расчетной модели сложной конструкции, на примере рештачной секции става шахтного конвейера, для исследования напряженно-деформированного состояния посредством системы T-Flex «Анализ». Трехмерная твердотельная модель сложной конструкции должна быть создана, исходя из следующих требований:

– для обеспечения контакта элементов модели по соответствующим поверхностям детали должны быть встроены в сборочную модель конструкции с учетом их расположения под собственным весом (рисунок а);

– во избежание появления ошибок при создании конечно-элементной сетки и расчете напряженного состояния геометрию мелких элементов деталей необходимо упрощать, как показано на примере болтового соединения (рисунок б), или вовсе исключать из расчетной модели сравнительно малые элементы, незначительно влияющие на прочность конструкции;

– для создания реалистичной модели компьютерной модели конструкции необходимо присваивать всем деталям физико-механические свойства в соответствии с применяемыми материалами (рисунок в);

– неразъемные соединения деталей должны быть отражены в модели в виде специализированных конструктивных элементов, к примеру – в виде сварных швов с указанием материала шва, типа, размера катета, способа сварки и ГОСТа (рисунок г).

Рисунок – Подготовка трехмерной модели рештака к расчету НДС

Подготовленная в соответствии с вышеуказанными требованиями специально оптимизированная расчетная модель позволяет произвести оценку полной картины напряженно-деформированного состояния исследуемой конструкции посредством метода конечных элементов, в частности реализованного в САПР T-Flex.

Просмотров работы: 1293