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:

точнение полученных схем движения
Полученные на предыдущем этапе схемы движения являются оптимальными. Однако, применение рассмотренного метода построения оптимальных схем движения имеет некоторые недостатки. Во-первых, наблюдается усложнение схем движения, которое характеризуется наличием большого количества портов захода, что у ...

Проблемы и перспективы развития транспорта России
Логистика как сегодня, так и в будущем будет основным фактором в конкурентной борьбе. Успех в конкурентной борьбе между предприятиями и сетями единой цепочки создания стоимости, между странами и экономическими регионами определяется в первую очередь уровнем компетенции в логистике. Так, исследован ...

Требования безопасности при ремонте вагонов
Перед началом ремонта ходовых частей, рамы, автосцепного устройства и тормозного оборудования у платформ и полувагонов необходимо осмотреть и привести в полную исправность запоры бортов и крышек люков Борта платформ и крышки люков полувагонов необходимо поднять и закрепить. При постановке на ваго ...