Моделирование конструкций конечными элементами

Основой построения расчетной модели служит библиотека конечных элементов. Моделирование конечными элементами предполагает достижение трех целей:

моделирование геометрии деформируемого тела;

моделирование упруго-массовых свойств конструкции;

моделирование граничных условий.

Геометрия конструкции моделируется совокупностью элементов различной размерности и различных форм, представляющих три группы:

одномерные элементы, имеющие форму прямой линии или дуги окружности;

двумерные элементы треугольной и четырехугольной формы;

трехмерные элементы - тетраэдры, гексаэдры и пятигранники.

При моделировании требуемых упруго-массовых свойств конструкции кроме геометрии конечных элементов учитываются их свойства, то есть способность воспринимать нагрузку и испытывать деформацию определенного вида. Так, например, некоторая часть одномерных элементов конструкции может работать только на растяжение-сжатие, а другая может к тому же воспринимать изгиб и кручение.

Для моделирования граничных условий и массовых свойств конструкции предназначены специальные элементы, образующие группу «другие» (other).

Расположение элемента в пространстве зависит от координат узлов, принадлежащих элементу. В узлах определяются обобщенные узловые смещения. Узловыми смещениями могут быть компоненты вектора перемещений вдоль осей координат и углы поворота элемента в узлах вокруг осей координат. Обобщенные узловые смещения обозначаются термином степени свободы или сокращенно DOF (degrees of freedom).

Набор или список степеней свободы модели зависит от типа элементов, используемых при моделировании.

Так, в узлах элементов работающих на изгиб и кручение (элементы балки и оболочки) определены все шесть компонентов смещений, а в узлах трехмерных элементов - только перемещения вдоль осей координат. Если в модели нет элементов, работающих на изгиб, то список степеней свобод не будет содержать углы поворота элементов в узлах. Это не означает, что их нет, просто углы поворота не оказывают влияние на величину полной потенциальной энергии конструкции.

Статьи о транспорте:

Мероприятия по охране труда, технике безопасности и защите окружающей среды
Работники железнодорожного транспорта выполняют свои служебные обязанности зачастую в сложных метеорологических и производственных условиях. Они трудятся круглосуточно при любой погоде, в основном на открытом воздухе. У многих рабочих места работы находятся на путях, среди двигающегося подвижного ...

Различия в конструкциях раздаточных коробок
Конструкция раздаточной коробки различается в зависимости от вида системы полного привода. Вместе с тем, можно выделить следующее общее устройство раздаточной коробки: ведущий вал; межосевой дифференциал; механизм блокировки межосевого дифференциала; вал привода задней оси; цепная (зубчатая) перед ...

Расчет себестоимости перевозки грузов
Себестоимость 1т погрузки-разгрузки рассчитывается исходя из заработной платы грузчиков и операторов погрузочных машин, а также стоимости машино-часа. Определяется по формуле: где С1чзп – фонд заработной платы лиц, участвующих в погрузке-разгрузке, перевозке. С1чмаш – себестоимость 1 часа эксп ...