Обзор существующих методов расчёта

Другое » Разработка новой конструкции крепления трубопроводов гидросистемы управления горизонтальным оперением » Обзор существующих методов расчёта

Страница 5

Рисунок 1.15 – График зависимости отношения от величины для трубопроводов.

Рисунок 1.16 – Характер деформации трубопровода от внутреннего давления жидкости вблизи ниппеля

Напряжения σmax и σmin , кг/см2 ,можно определить по формулам

;

,

где rн и rв – наружный и внутренний радиусы сечения, м.

Наибольшие напряжения, возникающие от внутреннего давления, имеют место вблизи ниппелей (рисунок 1.16). Так, для случая абсолютно жесткой заделки напряжения:

σ ж.з = 3,6σТ.

Для случая упругой заделки, которая характерна для реальных соединений трубопроводов:

σу.з = 1,8σТ.

Напряжения от внутреннего давления, возникающие в криволинейных участках трубопроводов,

,(1.17)

где q – погонная нагрузка, кг/м;

Rизг — радиус изгиба трубы, м;

d и δ — диаметр и толщина стенки трубы, м.

Алгоритм решения инженерных задач на основе метода конечных элементов

Конечно-элементные модели расчета имеют такую большую степень адекватности объекту проектирования, что можно утверждать об определенного рода революции в практике инженерных расчетов. То есть, в настоящее время на первое место, при проектировании и производстве инженерно-технических объектов, выходят теоретические расчеты и моделирование, а уж затем, на завершающих этапах проектирования, для полного подтверждения результатов, проводятся дорогостоящие натурные испытания. На основе представленного подхода появился термин "Компьютерные технологии".

Блок-схема современного алгоритма решения инженерной задачи на основе метода конечных элементов представлена на рисунке 1.17 , где условно можно выделить три больших блока (выделенные серым фоном): препроцессорный, аналитический и постпроцессорный.

Препроцессорный блок включает в себя подготовку исходных данных, то есть генерацию полной конечно-элементной модели объекта проектирования в памяти компьютера. Сюда, например, входят: формирование геометрической модели (облика объекта), задание свойств используемых материалов, описание свойств конечных элементов, генерация конечно-элементной сетки, задание вариантов граничных условий, задание вариантов внешнего воздействия различной природы и многое другое. В результате работы этого блока имеем готовую конечно-элементную модель инженерного объекта или ряд ее вариантов.

Аналитический, или процессорный, блок – это непосредственное решение глобальной системы алгебраических уравнений, полученной после реализации вариационного подхода МКЭ для решения дифференциального уравнения рассматриваемого физического процесса. Результатом этого решения является определение поля неизвестной величины в узловых точках конечно-элементной модели объекта. Относительно этой величины определяются другие – зависимые величины. Например, при решении задач прочности, с реализацией вариационно-энергетического подхода метода перемещений теории упругости, в качестве базового неизвестного используется вектор перемещения, на основе которого в последующем определяются вектора деформаций, напряжений и др.

Рисунок 1.17 – Алгоритм решения задач МКЭ

Работа постпроцессорного блока направлена, в основном, на визуализацию результатов счета. Для этого блок предполагает широкий набор инструментов. Например: использование цветовой гаммы видимого спектра светового излучения в зависимости от интенсивности распределения визуализируемой величины, представление величин в виде изо-поверхностей равного сопротивления; использование визуализации различного рода сечений области определения и многие другие. При расчете объекта на прочность, визуализируются: вектора перемещений, деформаций, напряжений, сил, моментов и другие необходимые свойства. В задачах теплопередачи визуализируются: поля температур, тепловые потоки, внешнее излучение, поглощение и т.д. В задачах гидравлики - поля скоростей, давлений, изменения вязкости, энергии турбулентности и др.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7

Другие публикации:

Характеристика предприятия
Производственно-технический центр пожарной части №6 (ПТЦ-ПЧ6) расположен на территории Управления государственной пожарной службы и гражданской защиты (УГПС и ГЗ) Архангельской области, по адресу: г. Архангельск, Окружное шоссе 1. ПТЦ-ПЧ6 основан в 1979 году. Рис. 1 Структура управления предприятие ...

Понятие и роль транспортной инфраструктуры
Транспорт — важная составная часть мировой экономики, так как является материальным носителем между государствами. Специализация государств, их комплексное развитие невозможны без системы транспорта. Транспортный фактор оказывает влияние на размещение производства, без его учета нельзя достичь раци ...

Определение сил полезного сопротивления при расчете механизма компрессора
Силы полезного сопротивления, действующие на механизм компрессора определяются с помощью индикаторной диаграммы, характеризующей изменения давления воздуха в цилиндре за цикл, соответствующий повороту кривошипа на 360°. Изменения давления в цилиндре характеризуются следующими данными (таблица). Таб ...

Актуальное на ссайте

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.trmotion.ru