Повышение эффективности автоматизированного проектирования машиностроительной продукции на основе нетвердотельного моделирования

• Автор: Соболев, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 265 с. : ил.

Глава 1. Аналитический обзор методов и средств моделирования. Постановка задачи исследования
1.1. Проблемы построения, использования и совершенствования систем автоматизированного проектирования для машиностроительного производства

1.2. Классификация и применение систем автоматизированного проектирования

1.3. Использование графических конструктивнотехнологических элементов в САПР

1.4. Использование метода конечных элементов в

САПР

1.5. Постановка задачи исследования

1.6. Выводы по перовой главе

Глава 2. Структуризация информации при проектировании

машиностроительных объектов

2.1. Структуризация информации при машиностроительном проектировании на основе САГБ-технологии
2.2. Информационные потоки при традиционном автоматизированном конструкторском и технологическом проектировании машиностроительной продукции

2.3. Функциональная модель конструкторско-технологического проектирования на основе методологии нетвердотельного моделирования
2.4 Использование метода конечных элементов при
проектировании объектов машиностроения
2.5 Машиностроительные объекты как системы связей
составляющих элементов
2.6 Выводы по второй главе
Глава 3. Описание машиностроительных объектов

3.1. Определение связей между формами деталей и деформациями
3.2. Набор расчетных макроэлементов для описания
машиностроительных объектов
3.3. Выводы по третьей главе
Глава 4. Аппроксимация объемных тел расчетными макроэлементами
4.1. Алгоритмы аппроксимации макроэлементов конечными элементами
4.1.1 Разбиение полого цилиндрического макроэлемента на конечные элементы
4.1.2 Разбиение цельного (не полого) цилиндрического макроэлемента на конечные элементы
4.1.3 Разбиение макроэлемента типа “квадратная пластина с отверстием” на конечные элементы
4.1.4 Разбиение макроэлемента типа “пластина” на конечные элементы

4.1.5 Определение числа узлов и числа конечных элементов для макроэлементов
4.1.6 Вычисление числа объемных и поверхностных конечных элементов
4.2. Получение сложных конструкций деталей из макроэлементов
4.3. Выводы по четвертой главе
Глава 5. Структура программного обеспечения.методологии нетвердотельного моделирования
5.1 Программные средства автоматизированного проектирования на основе методологии нетвердотельного моделирования
5.2 Циркуляция информации в системе нетвердотельного моделирования
5.3 Построение препроцессора системы нетвердотельного моделирования
5.3.1 Общие свойства препроцессора системы нетвердотельного моделирования
5.3.2 Описание интерфейса препроцессора системы нетвердотельного моделирования
5.3.3 Примеры нетвердотельных моделей, построенных посредством препроцессора
5.4 Построение процессора системы нетвердотельного
моделирования
5.5 Построение постпроцессора системы..нетвердотельного моделирования
5.6 Выводы по пятой главе

[К] м - матрица коэффициентов тангенциальной жесткости для деформированной геометрии на (1-1) итерации;
{Ли}; - вектор, компонентами которого являются приращения перемещений двух последовательных итераций:
{Ли};= {и}; - {и};„ь {и}; - вектор перемещений, ОТНОСЯЩИЙСЯ к текущей итерации;
{йА} - вектор приложенных к системе сил;
{Рмк};.1 - вектор нагрузок в методе Ньютона-Рафсона, соответствующих перемещениям для итерации с номером (1 - 1).
Для всех видов нелинейностей проверка сходимости делается по невязке усилий ({РА} - {Р1'ж}и ) и/или по величине приращения перемещений {и}; при переходе к следующему шагу.
При нелинейном динамическом анализе интегрирование уравнений движения выполняется методом Ньюмарка. Непрерывный динамический процесс представляется в виде набора величин для ряда дискретных точек по оси “время”. Разность между значениями в любых двух соседних точках этой оси называется шагом интегрирования по времени; именно его величина определяет точность решения.
В тех случаях, когда напряжения и деформации в материале не связаны линейной зависимостью, имеет место нелинейное поведение материала. Для пластичного, нелинейно-упругого и гиперупругого поведения материала характерна нелинейная связь напряжений и деформаций. Вязкопластичность, ползучесть и вязкоупругость представляют собой явления, в которых деформации зависят от таких факторов, как время, температура или напряжения. При наличии физических нелинейностей используется метод решения Ньютона-Рафсона.
Для полноценного учета пластического поведения материала при анализе требуется знание трех важных критериев: условия начала текучести, закона течения и закона упрочнения.