3.2.1. Критерии наступления предельного состояния разрушения Для сопоставления текущего состояния любой конструкции с предельным необходимо иметь критерий, фиксирующий его наступление. В реальных конструкциях разрушение редко происходит в зоне с однородным НДС. Всегда имеются ослабленные сечения с более высоким уровнем напряжений, а также концентраторы напряжения, вызывающие неравномерное распределение нагрузки по сечению. С ростом остроты концентратора проявляется […]
Компьютерное проектирование и подготовка производства сварных конструкций
ПРОЕКТНЫЕ И КОНТРОЛЬНЫЕ РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ
3.1. Закономерности процесса разрушения сварных соединений и принципы построения проектных и контрольных расчетов Важный этап проектирования конструкции — обеспечение ее работоспособности, надежности и экономичности за счет рационального выбора размеров и материалов для нагруженных элементов. Оптимально спроектированной можно считать такую конструкцию, которая при минимальных затратах (металла, труда и т. д.) обеспечивает необходимые эксплуатационные показатели. Одним из […]
Суперэлементы для решения сварочных задач в комплексе «WELD3D»
Метод суперэлементов (МСЭ) целесообразно применять для расчета конструкций, превосходящих определенную степень сложности. В этом случае расчетная схема строится не сразу для всей конструкции (как в обычном МКЭ), а в несколько этапов — уровней, причем описание КЭ выполняется на самом нижнем уровне. Полная конструкция представляется в виде совокупности соподчиненных подконструкций различных уровней. Повторяющиеся части конструкции представляются […]
Метод поэтапного расчета сварных конструкций в комплексе «АСТРА-С»
Для корректной оценки параметров работоспособности конструкции необходимо не только выявление наиболее нагруженных зон исследуемого изделия, но и проведение детального анализа кинетики напряженно — деформированного состояния с учетом наличия локальных концентраторов напряжений, с последующей оценкой прочности и ресурса. Для геометрически сложных объектов, состоящих из существенно разнотолщинных элементов, трудно за один этап решения оценить НДС не только […]
Моделирование упругопластического поведения материала в комплексе «СВАРКА»
Процесс деформирования любого материала является весьма сложным, особенно вблизи концентраторов напряжения. Точность описания этого процесса зависит от сложности математической модели. Трудоемкость моделирования также зависит от сложности модели и практически не имеет верхнего предела. Однако разумная граница сложности и точности моделирования все же существует. Во-первых, она связана с целью получения результатов расчета. Во-вторых, точность в принципе […]
Работа программного обеспечения метода конечных элементов на примере комплекса «СВАРКА»
Рассмотрим реализацию расчета тепловых и деформационных задач на примере программного комплекса «СВАРКА», разработка которого начата на кафедре сварки МГТУ им. Н. Э. Баумана в 1974 г. и продолжается в настоящее время. Действующая версия 4.0 (1999 г.) ориентирована на работу в среде Windows персонального компьютера. Работа происходит в основном в диалоговом режиме. Основной экран, появляющийся при […]
Метод конечных элементов для решения дифференциальных и интегральных уравнений
Метод конечных элементов (МКЭ, по-английски FEM — Finite Element Method) состоит в том, что все тело разбивают на некоторое количество частей (элементов) конечного (а не бесконечно малого) объема, настолько простых по форме и внутреннему устройству, что интегрирование уравнений внутри каждого из них не вызывает затруднений. Для приближенного решения задачи в целом необходимо обеспечить только стыковку […]
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В МЕТАЛЛАХ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
2.1. Назначение и методы моделирования процессов, протекающих в металле При сварке различными способами происходит сложное взаимодействие разнообразных процессов, воздействующих на свариваемые детали. Основными из них, характерными для большинства способов сварки, являются: • протекание электрического тока через сварное соединение; • распространение теплоты от нагрева проходящим током и другими источниками, а также при последующем охлаждении; • диффузия […]
Пример проектирования конструкции методом трехмерного моделирования
Для последнего десятилетия характерно, что мощные графические системы, прежде всего системы трехмерной графики, еще недавно вследствие высокой стоимости аппаратно-программных комплексов доступные лишь очень узкому кругу специалистов, теперь реализованы на дешевых и массовых моделях компьютеров в операционной среде Windows и стали доступными для массовых пользователей. В частности, на базе популярной графической системы Autocad интенсивно развиваются все […]
Графические системы геометрического моделирования
Система DUCT. Концепция этой системы была разработана в конце 1960-х годов на инженерном факультете Кембриджского университета. Ее промышленный вариант распространяется с 1983 г. фирмой DEL САМ (Delta Computer-Aided Manufacturing). Система DUCT позволяет конструктору создавать трехмерные каркасные и поверхностные модели объектов, визуализировать их на экране монитора, а также вычислять площадь поверхно- ста, объем, координаты центра тяжести […]