Рассматривается цилиндрический корпус аппарата, работающий под воздействием локальной равномерно распределенной по образующей моментной нагрузки в окружном направлении.
Математическая модель напряженно-деформированного состояния конструкции строится на основе моментной теории оболочек с учетом несимметричного характера силового воздействия и представлена системой дифференциальных уравнений восьмого порядка в частных производных при заданных граничных условиях. Для решения задачи применяется метод разложения перемещений и нагрузки в двойные ряды Фурье. Моментная нагрузка M (Н/мм2) представляется как поверхностная нагрузка в окружном направлении, равномерно распределенная вдоль небольшого сегмента площади в продольном направлении и определяется следующей зависимостью
где R - радиус цилиндрической оболочки; 2c1 - длина нагруженного участка поверхности в окружном направлении; 2c2 - длина нагруженного участка поверхности в продольном направлении; x, φ - цилиндрические координаты.
Все рассматриваемые в методе ряды являются слабо сходящимися тригонометрическими, поэтому было проведено исследование сходимости рядов. На его основе были выявлены оптимальные значения параметров разложения m, n этих рядов. Относительная погрешность, обусловленная заменой бесконечной суммы ряда частичной суммой, не превышает значения 0,001 при величинах m = 341, n = 541.
Численная реализация разработанного метода и алгоритма компьютерного анализа напряженно-деформированного состояния конструкции осуществлена в виде программного комплекса «LocalMomentLoad». Программный продукт разработан на алгоритмическом языке Delphi, имеет модульную структуру, функционирует в операционных системах Windows 98/NT/2000/Me/XP,предоставляет пользователю интуитивно понятный графический интерфейс, предназначен для применения в отраслевых САПР и ERP-системах, допускает автономное использование.
Разработанный программный комплекс позволяет выполнять компьютерный мониторинг напряженно-деформированного состояния конструкции, своевременно выявлять возникновение критических ситуаций, делает возможным обоснованный выбор ответственных конструктивных решений, направленных на повышение надежности оборудования.
Библиографическая ссылка
Павлова О.Г. КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОРПУСОВ АППАРАТОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЛОКАЛЬНОЙ МОМЕНТНОЙ НАГРУЗКИ // Успехи современного естествознания. – 2005. – № 6. – С. 46-47;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=8630 (дата обращения: 17.08.2024).