№76-16
Дослідження напружено-деформованого стану демпфуючого елемента
Ю.В. Максим’юк1, В.П. Андрієвський1, І.Ю. Мартинюк1, О.В. Максим’юк1
1Київський національний університет будівництва і архітектури, Київ, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2023, 75:198–205
Full text (PDF)
https://doi.org/10.33271/crpnmu/76.198
АНОТАЦІЯ
Мета. Полягає в створенні на основі напіваналітичного методу скінченних елементів (НМСЕ) ефективного апарату чисельного аналізу напружено-деформованого стану призматичних тіл складної конфігурації довільно навантажених властивостей матеріалу і розв’язанні на цій основі нової практично важливої задачі.
Методика. Базується на чисельних експериментах, проведення яких дозволяє дослідити питання адекватності теорії і методів розв’язання задачі реальним властивостям конструкцій і процесам, що в них перебігають. Реалізація завдань роботи ґрунтується на використанні методу скінчених елементів (МСЕ) та розробленого чисельного апарату НМСЕ.
Результати. На основі розробленого НМСЕ чисельного апарату показано приклад розв’язання конкретної задачі. В пружній і пружно-пластичній постановках виконано розрахунок демпфуючого елемента, який являє собою коробчасту конструкцію, посилену двома поздовжніми ребрами. Отримано залежність рівня пластичних деформацій в області галтельних переходів від радіуса заокруглення.
Наукова новизна. Полягає в розробці на основі моментної схеми скінченних елементів і напіваналітичного варіанту МСЕ ефективного чисельного підходу до дослідження довільно навантажених призматичних тіл складної форми, деформування яких може проходити за межею пружності матеріалу. За рахунок подання переміщень поліномами і використання ітераційних методів розв'язання систем розрахункових рівнянь, даний підхід розвинений стосовно розрахунку об'єктів з довільними граничними умовами на торцях, що дозволило розширити область ефективного застосування НМСЕ на новий клас задач.
Практична значимість. Полягає в тому, що розроблена ефективна методика розв’язання нових складних задач пружної і пружно-пластичної рівноваги призматичних тіл реалізована у вигляді комплексних програм і може бути використана в проєктно-конструктивній практиці в будівництві, машинобудуванні та інших галузях техніки.
Ключові слова: метод скінченний елемент, напіваналітичний метод скінчених елементів, скінчений елемент, напружено-деформований стан, демпфуючий елемент, граничні умови, пружні та пластичні деформації, чисельні дослідження.
Перелік посилань
1. Баженов, В.А., Гуляр, О.І., Пискунов, С.О., & Сахаров, О.С. (2005). Напіваналітичний метод скінчених елементів в задачах руйнування просторових тіл. КНУБА.
2. Баженов, В.А., Гуляр, О.І., Пискунов, С.О., & Сахаров, О.С. (2014). Напіваналітичний метод скінченних елементів в задачах континуального руйнування просторових тіл. Каравела.
3. Баженов, В.А., Пискунов, С.О., Cолодей, І.І., Андрієвський, В.П., & Сизевич, Б.І. (2005). Матриця жорсткості і вектор вузлових реакцій скінченного елемента для розв’язання просторових задач термов’язкопружнопластичності НМСЕ. Опір матеріалів і теорія споруд, (76), 3–26.
4. Іванченко, Г., Максим’юк, Ю., Козак, А., & Мартинюк, І. (2021). Побудова розв’язувальних рівнянь напіваналітичного методу скінченних елементів для призматичних тіл складної форми. Управління розвитком складних систем, (46), 55–62. https://doi.org/10.32347/2412-9933.2021.46.55-62
5. Максим’юк, Ю., Козак, А., Мартинюк, І., & Максим’юк, О. (2021). Особливості виведення формул для обчислення вузлових реакцій і коефіцієнтів матриці жорсткості скінченого елемента з усередненими механічними і геометричними параметрами. Будівельні конструкції. Теорія і практика, (8), 97–108. https://doi.org/10.32347/2522-4182.8.2021.97-108
6. Баженов В.А., Пискунов С.О., & Максим’юк Ю.В. (2018) Метод скінченних елементів у задачах деформування та руйнування тіл обертання при термосиловому навантаженні. Каравела.
7. Баженов В.А., Максим’юк Ю.В., Мартинюк І.Ю., & Максим’юк О.В. (2021). Напіваналітичний метод скінченних елементів в просторових задачах деформування, руйнування та формозмінення тіл складної структури. Каравела.
8. Баженов В.А., Максим’юк Ю.В., Солодей І.І., & Стригун Р.Л. (2019). Чисельне моделювання процесів нелінійного деформування тіл з урахуванням великих пластичних деформацій. Каравела.
