Численный анализ элементов конструкций машин и приборов (2-е издание)

Численный анализ элементов конструкций машин и приборов (2-е издание)
С.С. Гаврюшин, О.О. Барышникова, О.Ф. Борискин
  • Год:
    2014
  • Тип издания:
    Монография
  • Объем:
    480 стр. / 30 п.л
  • Формат:
    60x90/16
  • ISBN:
    978-5-7038-3979-9
  • Читать Online

Ключевые слова: алгоритм статической конденсации, гибкие стержни, деформированное состояние, конечные элементы, лопатки турбомашин, манометрические элементы, метод многосегментной пристрелки, метод модальных матриц, многосвязанные роторы, напряженное состояние, нелинейное деформирование, нелинейные задачи, оболочечные конструкции, роторы турбомашин, смешанные аппроксимации, стержневые конструкции, суперэлементные расчеты, тонкостенные конструкции, численный анализ, элементы конструкций

Изложены основные этапы расчетов на ЭВМ напряженного и деформированного состояний сложных стержневых, оболочечных и трехмерных конструктивных элементов в геометрически и физически нелинейной постановке. Особое внимание уделено разработке новой методики расчета и проектирования, позволяющей за счет использования оптимальных смешанных аппроксимаций перемещений проводить численное исследование процессов нелинейного деформирования гибких трубчатых манометрических элементов, анализировать влияние различных параметров на процесс деформирования, учитывать особенности нелинейного процесса деформирования. Приведены и проанализированы результаты расчетов тестовых примеров и реальных механических систем. Значительное внимание уделено практическому применению разработанных алгоритмов, программ и методик.

Для научных сотрудников, инженеров и аспирантов, связанных с исследованием, проектированием, изготовлением и эксплуатацией сложных механических систем. Книга может быть полезна студентам старших курсов технических вузов.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. Анализ развития автоматизированных конечно-элементных систем для расчета динамики и прочности машиностроительных конструкций
Глава 2. Колебания и напряженно-деформированное состояние оболочечных конструкций
2.1. Конечный элемент для расчета оболочек
2.2. Колебания оболочечных конструкций
2.3. Прочность оболочек переменной толщины
2.4. Квазиплоские конечные элементы
Глава 3. Колебания и напряженно-деформированное состояние трехмерных тел
3.1. Линейные, квадратичные и смешанные трехмерные конечные элементы
3.2. Собственные частоты и формы колебаний трехмерных тел
3.3. Анализ сложного напряженно-деформированного состояния деталей машин
Глава 4. Геометрическая и физическая нелинейности механических систем
4.1. Методы решения нелинейных задач
4.2. Геометрическая нелинейность, вызванная действием центробежных сил
4.3. Учет физической нелинейности в расчетах динамики и прочности машин
Глава 5. Суперэлементная расчетная схема сложных механических систем
5.1. Расчет оболочечных и трехмерных конструкций с помощью алгоритма статической конденсации
5.2. Суперэлементные расчеты собственных частот и форм колебаний конструкций
5.3. Суперэлементные расчеты конструкций на прочность
5.4. Колебания пакетов рабочих лопаток с разрезными бандажными связями
Глава 6. Метод модальных матриц в динамике сложных механических систем
Глава 7. Суперэлементная методика исследования циклически симметричных систем
7.1. Математическая модель сложной механической системы с циклической симметрией
7.2. Колебания циклически симметричных систем
7.3. Напряженно-деформированное состояние циклически симметричных систем
Глава 8. Основные соотношения, используемые для описания процессов нелинейного деформирования гибких тонкостенных конструкций
8.1. Обзор литературы, посвященной расчету и проектированию упругих манометрических элементов
8.2. Особенности проектирования и расчета манометрических элементов робототехнических систем
8.3. Расчетная схема гибкого стержня
8.4. Расчетная схема осесимметричной оболочки, не замкнутой в окружном направлении
Глава 9. Алгоритм численного анализа упругих манометрических трубчатых элементов
9.1. Исследование процессов нелинейного деформирования методами продолжения решения по параметру
9.2. Реализация дискретного продолжения по параметру при исследовании однопараметрических процессов нелинейного деформирования упругих манометрических элементов
9.3. Алгоритм метода многосегментной пристрелки
9.4. Программная реализация алгоритма численного анализа, описание пакета прикладных программ
Глава 10. Численное исследование трубчатых манометрических элементов существующих и перспективных конструкций
10.1. Проверка достоверности результатов на модельных и тестовых задачах
10.2. Оценка эффективности предложенного подхода, сравнение с результатами других авторов
10.3. Экспериментальные исследования нелинейного деформирования гибких элементов и проверка достоверности результатов численного исследования
10.4. Численный анализ известных конструкций трубчатых манометрических элементов
10.5. Анализ и предложения по проектированию
10.6. Гибкие манометрические трубчатые элементы дискретного действия
10.7. Результаты экспериментальных исследований гибкого манометрического элемента дискретного действия
10.8. Рекомендации по выбору рациональных параметров при проектировании упругих манометрических элементов
Глава 11. Методы трехмерного моделирования гибких упругих элементов
11.1. Смешанные аппроксимации и методы трехмерного моделирования гибких упругих элементов
11.2. Моделирование трубчатых манометрических пружин в силовых вибромеханизмах
11.3. Методика проектирования гибких трубчатых элементов с учетом физической нелинейности
Глава 12. Прямое использование уравнений теории упругости в расчетах колебаний в облопаченных многодисковых роторах
12.1. Математические модели для исследования колебаний и прочности вращающихся неравномерно нагретых роторов турбомашин
12.2. Конечно-элементный алгоритм расчета колебаний лопаток турбомашин
12.3. Исследование взаимосвязанных колебаний многосвязанных роторов
Глава 13. Разработка больших программных комплексов для термоупругого расчета многослойных аэрокосмических оболочечных конструкций
13.1. Анализ напряженного и деформированного состояния пластин и оболочек при максимальном числе узлов конечно-элементной модели
13.2. Мероприятия по снижению затрат времени для анализа напряженного и деформированного состояния пластин и оболочек
13.3. Анализ напряженного и деформированного состояния трехслойной пластины
13.4. Анализ напряженного и деформированного состояния пластин и оболочек при неравномерном нагреве
13.5. Анализ напряженного и деформированного состояния пластин и оболочек при вращении
13.6. Напряженно-деформированное состояние оболочки возвращаемого приборного контейнера
13.7. Напряженно-деформированное состояние пенетратора
Глава 14. Использование математических методов в моделировании механических процессов в телах с трещинами
14.1. Моделирование дефектных состояний колеблющихся лопаток, дисков, валов и рабочих колес турбомашин
14.2. Динамика ротора и математическое моделирование поперечной трещины в валу на базе изопараметрических конечных элементов
14.3. Трехмерное моделирование дефектов в подъемно-транспортных машинах

Авторы работы: Гаврюшин Сергей Сергеевич, Барышникова Ольга Олеговна, Борискин О.Ф.