Виды расчетов прочности
Артматика занимается численными расчетами на прочность нескольких видов:Статические расчеты прочности
Составление расчётных схем, сбор нагрузок, 3D моделирование, создание конечно-элементной модели, анализ результатов. Определение запасов прочности, доведение конструкции до необходимой прочности, оптимизация металлоёмкости.
Усталостные
Динамические и частотные
Определение собственных форм и частот колебаний; анализ частот вынуждающих колебаний (внешних нагрузок); гармонический анализ отклика конструкции; транзиентный анализ действующих напряжений в конструкции; внесение изменений в конструкцию для отстройки от явления резонанса.
Контактные задачи
Определение параметров контактного взаимодействия; воспроизведение состояния исследуемого объекта; анализ деформированного состояния.
Основной метод расчетов прочности в математическом моделировании
Самым распространенным методом решения задач прочности в CAE является Finite Element Modeling (FEM) - метод конечных элементов. Основная идея - дискретизация непрерывной области (тела), элементами конечных размеров. Наряду с конечными элементами, в состав расчетной модели входят узлы, определяющие ограничения конечных элементов. Конечные элементы несут в себе массу важной информации: данные о материалах, упругости, плотности, номера узлов (топологию), коэфициенты температурного расширения и т.п.Программное обеспечение для расчетов прочности
В зависимости от задачи, мы применяем один из следующих программных пакетов:
- ANSYS (APDL / Workbench)
- ANSYS Composite PrepPost
- Comsol Multiphysics
- ЛИРА
- SCAD
- FEMAP , NX (Siemens Simcenter)
Задачи численных расчетов прочности в Артматике
Прочностные - самый распространенный видов численных расчетов, которые в настоящий момент выполняются в большинстве предприятий, имеющих собственный конструкторский отдел. Даже в этом случае, мы оказываемся полезными. Речь чаще всего идет о трех вариантах:
- перегруженности собственных специалистов большим количеством проектов, когда эффективнее отдать часть на субподряд;
- нетиповые задачи, новые области, с которыми не имели дела ваши специалисты; например - расчет прочности оборудования для морского или речного транспорта, нужно разбираться с требованиями регистра РМРС, и учитывать многие иные нюансы;
- нужно провести не только анализ прочности, но выполнить проверку иных областей, где можно применить численные расчеты - теплоперенос, гидрогазодинамика, энергобаланс и т.п., таким образом, решить задачу в комплексе.
Нам интересно заниматься различными задачами прочностного анализа: как небольшими локальными, например оптимизация конструкции подвесного крюка
так и комплексными, к примеру, расчеты сосудов под давлением в различных режимах.
Опыт наших инженеров позволяет проводить
-
оценку прочности и жёсткости деталей и сборок при статическом, динамическом, вибрационном и сейсмическом нагружениях;
-
оценку усталостной прочности;
-
оценку живучести конструкций с трещиноподобными дефектами;
-
оценку прочности при контактных взаимодействиях с учётом нелинейного поведения материалов, больших деформаций и перемещений, локального разрушения;
-
анализ динамического поведения конструкции в условиях кратковременного нагружения (удар или неустановившийся колебательный процесс;
-
нахождения собственных частот и форм свободных колебаний ;
-
анализ динамического поведения конструкции на установившееся достаточно длительное гармоническое возбуждение, такое как регулярное качка;
-
топологическую и параметрическую оптимизации конструкции.
Среди решенных задач:
-
расчеты напряжений гидротехнических сооружений на упругом основании
-
анализ прочности входного корпуса из композиционного материала ГТД
-
расчеты прочности строительных металлоконструкций, с учетом ветровой и снеговой нагрузок
-
прочностной анализ и расчет теплообменников
-
расчеты прочности корпусов и агрегатов судов
-
анализ прочности трубопроводов
-
моделирование процесса дробления щековой дробилкой
и многое другое.
vv
