Расчет конструкций в MSC Nastran Шимкович (561577), страница 59
Текст из файла (страница 59)
плоской пластины и др.). В этом случае пеоохолимо соззьт!'ь гсомстрао рассчитываемой детали с учетом реальных отклонений от идеальной формы. Для полного заключения о работоспособности рассмотрсишй! Вьппс коиструкппи стрелы следует также произвести анализ местной устойчивости стенок п по!Ок О1:сействпя натру я!к со стороны пп(юш1:и!Нд(та п онори! !х э «ментов При .!! Ом расчет нсООЬОдпмО ВьшОлнять не по стсрж1ЕСВОН схсмс, з с использовшшем прострзнствю!Ных пли пл!кких элементов для моделирования секций стрелы. что !юэв!шит о:шоврсмс!Шо произвести анализ на продольно-поперечный изгиб и местную устой швасть.
Б следую!Нем разделе дан сравнительно простой пример расчета иа местную устойчивость лля снижения трудоемкости подп!товки 1«!Дели и времени с !ета. Анало~ и и!ой оудст мето;пша анализа и более с. южных конструьи!ш. 9.4. Местная устойчивость тонкостенных конструкций Как огмсчзлось выше, месзяная потерю ус!дойч«вот!пи может происходить в местах локального возлействия нагрузок на тонкостенные конструкиии.
расом!Егрпм метоли ку решения данных задач на следующем примере. Опреле зим нссушую способность секшш нзпрзвляк!п!его желоба для перемешснзгя ролика подвесного кон«си ерэ (рис. 0.23). Размеры желоба. длина 500 мм, пп!Рпнз 50 мм, высо!а борков 25 мм. толщина листа 3 мм; матер«Вл-- етал. 10ХСНД В файле ионов модели создадим че!ыре угловые точки (Сеотетгу ~ Рошт) контура сечения желоба: ;очка 1 Х: О, Х:0.025, ОК: точка 2 Х: О; Ъ':О, ОК; точка 3 Х. 005, Х:О, ОК: Е точка 4 Х: 0.05. Ъ'0.025, ОК; Рис. Р28 Сапсс1.
11остроим три лшпш (Ссоше(гу =э Сшче - 1дпе =э Ро!пгв) контура сечения: по точкзм 1 и 2, ОК; по точ!с!! 2 и 3, ОК; по точкам 3 и 4, ОК; Сзпсе1. ."ю»ею. хэь~ээ» и ээии 226а эго эмэээз е экэээ га -1 =--'--'" Г) а»64ыэ !' з о»э ам ао га о» еа '»э»9-"% э эа»э»»ь» э« -'и э.»т и ч Рнс Р32 Создатихэ второй набор нагръсэок дза нслинспного расчета, гле суммарную наэру и ку из.ша:шхэ равной 8000 Н (в два раза бэьтьщс принятои 1эаэээ е): Нос(с) =: Еоад =» $ец Тээ1е.
Г 8000 Н, ОРС Приложим нагрузку Моде! =» ! оаэ! =» эчоэ)а1. укажем те жс узлы, что и в нер- .:. вом случае: ОЕ; Гогсе, Г т'.. 2000. ОЕ, Сапсе1. Зададим параметры нелинейного расчета: Моде! .=» !.оас! =» Хоп1эпеаг; Лпа!ук(а, Яо(пг)оп Туре 5эаьщ. !)сгап!т, ХцгпЬег ог 1псгстепга 20: Оп!рот Сои!го! !псегщеэ)1ас А11, ОРС Произвелем расчет Ие =~ Лпа1угс, Апа)уя1а Туре Хоп!эосат Боцй.
Ои(рц( Туреес Л!1. включим опцию Еагяе В)зр, ОЕ. При запросе сохраним модели После расчета увилим запрос о считывании напряэкений и деформаций, обэусдовээснньэх нелипейпостью материала, в ответ на которыи на кмсм кнопку Хо (Нет): при выборе Ъеь (Да) ээсрсхэсщснэи точек модели Тгапз(айоп не заносятся в рсзультатьэ. Результаты ра: чета представлены на рис. 9.32; ' в окне »Нелинейный расчет» показщкэ состояние модели при лиачс иш параметра Тиас 0 6 (14 Сакс 12 Тшэе 0.6), соэжвстствуюпэем иа эллу развили пласчишсскпх деформации; просьээээрсв последующие расчетьэ (для других значеэив Тиас). можно ушэдеть, как распространяются пэ хэодслээ плзстичет кие напряжения и деформации; в окис»Напряжения и прогибы».
эдс привелены графики изменения:и;вивалснтных напряжений (Р1гне Тор»опт!1аез бггс: ь) и паиболес нагружеишэм злсмснтс 39 (увидеть лаипьш злэ мент в модели можно, воспользовавипэсь ломанлой: Ъ'1смг =» Бйом', Беэпспп ОЕ, 39. ОК), а так кс суммарные персмеэцсния (Тога! Тгаээ»1агэоээ) н центре 'ьелобз (узел 270). 11.~стро~ нне грзфикоа осуьи с ~ взяется с цомогиью к ципьг Ъ'1стг:.з Бе!есг. \1' Гь8сСЪа1цс, ХЪ'ВаТа: гцсяе ~еговюнети(рис 933) Быбпрзеия крпная(Сцгте т), которо(1устзнапяиаз:О~ся соотяетгтнтнцице изрзмстрь~ Бьгмднол лабо() язи- ~«зх (Оцгрцг Ъег).
Бьгхо лоц Бскгор (Оцсрцг'(есгог) )зе.~ п..ц з ~е ценз, Л.1Я ко~одс'' строится грзф11н. и .тизпазон (Ггоп1...ТО) цспозгытсмых Быхоаных напорол сс1иы. значений, ОЕ, ОК, Рнс 933 Таким образом пренс ~ьцзя нз~ ртзкз, при которсб а~сникают пз;цтичсскце 'иформзииц Б консгрунппц ( сто н ззнпом От)час сау,кит критерием се рзооц способности). ОспеГ рзвна преп ~астси~ио изрзмегрз Тцпс (0.6) иа Бстичцну рзсчетцоп нзгрузкц (8000 Н) 1: О.б . 8000 . 4800 11 9.5.
Системы с перескоками (ферма Мизеса) Кзк оз мсчгсн сь Б рз .пеяс 9 1, имеется аостзточно Обанрвь~п кяз, с сис и и с пере- коками. Го ~ Оп ~~ смсанымп формами статичсско~о р, Блоаесия, не(п тот к коГОрым Осси',сстняяеГСЯ нс н прер1!аньки. 3 с1 ачеООбрззным образОм . истом нс. рескома (рис 9.1б) Ррагцнчсское ирпмсн ние азниыс сиг семга ( х:и",пзкцппск хц мбрлц~) нзхояяг, например, Б качедзе зпрттцх зясмсц~ов приборов (нзжиа~- ныс и перекигньз перск.иочзтсзц), Б бытопьг усг1~ООС1азх (и;ыт пках. рзд,ыяитс ~ях) л т,я~, Кзк приап р расчеса иоп ~Оных дитем Б з18С Хй1' (рцс 934) р нтмо1рим ыгзс.
~ ичсд.уныЗзязчу устоичцаог тц Фермы из лнух парни(н.'с~ 1 ос.'.пн нных тп19 гих Рнс. р.34 стержней под действием силы Г (ферма Мизеса). Пунктиром показаны стержни в недеформированном состоянии ири à — О. Данная задача имеет простое аналитическое решение, с помощью которого напомним читателю главные особенности поведения рассматриваемой системы. Сила Г связана с усилиями 11 в стержнях соотношением а — и Р=2У з1п(а=2Ф.—, где а — координата верхнего шарнира вдоль оси у в недеформированном состоя- нии системы; и — смещение верхнего шарнира под действием силы Г =7|:))| ' -° ° ' —.' ° ~ При упругой работе стержней Лг.=с.(1 -17, где С вЂ” жесткость стержня при удлинен|ш сжатии. Л - плошадь его поперечного сечения, С = ЕА|1ю Š— модуль упругости материала; 1е = ча + Ь" — длина нсдсформированного стержня.
Из данных выражений находим связь между силой Г и смешением и верги|его шарнира фермы (9.5) |,(. —.г|,ь- график которой (кривая 1) при числовых значениях а = 10 м, Ь = 10 м, ЕЛ = 1000 Н (С - 70.711 Нтк|) представлен на рнс. 9.35. (Расчет и настроение графиков выполнены в Маг!|гас) 2000 и содержатся в файле Роста 1|1 зев. всг1 примеров к книге.) Зависимость нагрузки р и потенциальной энергии системы от смешение шарнира 4 2 пси.1иг 6 ги т Оси, иго ит и ткьтти Ф о г 16 М и и ьииишпт: Рнс 9.35 С увеличением нагрузки Г смещение и возрастает: при достижешш силой Г максимального значения (точка Л). которое в данном случае составляет 18 г.4 Н ири и = 4.9 м, происходит перескок в точку С кривой 1, после чего деформировапис систсмьг развивается по ветви ВС кривой 1.
Нисходящий участок ЛВ кривой 1 соответствует неустойчивым состояниям системы, Для пояснения этого запишем при некотором фиксированном значении силы Г - Г, выражение для потенциальной зиерыш системы. состоящей из потенциальной энерпш упруигй деформации стержней С (1в -1)з и иотсгтчигача ггагрузгти сгз .= -Ео -и: г и(н,дв)=-и, т 02 =С~До- ) +Ь -1 ~ — Го График изменения потенциальной энергии системы при некотором проме. жуточном значении силы Г, .= 100 Н (прямая 2) приведен на рис.
9.35 (кривая 3). При даянии нагрузке есть три положения равновесия системы, отмеченные точками т1. М и Р иа кривой 1. Из иих в крайних положениях 81 и Р потенциальная энергия достигает локальных минимумов. а в промежуточном (точка Х) — максимума„то есть положение равновесия в данной точке неустойчивое. При силе Г, " 187.4 Н (точка Л иа кривой 1) локальные экстремумы потснгсггальной энергии сливаются (кривая 5), а в точкс С находится ее минимум.
что соответствует устой птвому состояншо системы после перескока. Разность значений игттенииальногт"энсргитт в точках Л и С ранна кинетической энерпш движения системы в точке С. Т перь рассмотрим рсшсниг дапиой задачи в М5С 7'"И1', Пля молелирования стер кнси воспользуемся элементом 5ргшй. В файле вовой модели определим свойство злемеита: Хог!с! са Ргореггу, Е1ет/ Ргореггу Туре. Врг!пп, ОЕ. Т!т!е: 5рппй. Ргорсггу 'та1ие: Ах!ай Вг(ггпезв: 70.711, ОЕ. Сапсс1. Созлзлим трп узла: Мопс!:--> й(ог!е. Х: — 10 "г': 0: 7 0; ОЕ: Х; 0; У10: Х 0; ОЕ; Х: 1О; У.10; г. 0; ОЕ; Сапсс1 и два элемента: Мог!е1 =а Е1етепй Ргорсгсу: Врппй, Хог1сз: 1, 2, ОЕ; 1чог(сз: 2, 3, ОЕ, Сапсс1.
Закрепим зтемеьпы и узлах ! и 3: й!ог!с! -~ Сопвгга(пт =о Хги!а1. ТИ1е: Шарниры. ОЕ: укажем узлы ! и 3. ОЕ; Бхег!. КУ.. ОЕ, Сапсе1. Прихожим нагрузку, козорую примем рав.'юй 300 Н: Моде! =~ !.оап =а Хог!а1: Тй1е: г .— -300 Н, ОЕ. укажем узел 2, ОЕ. когес. ГТ: — 300, ОЕ. Сапсе1. В результате мы получим модель, прслставлсниую па рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
