Развитие методов математического моделирования, алгоритмов и расчетного комплекса для исследования прочности сложных систем

• Автор: Доронин, Максим Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 180 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ стр.

ПРИМЕНЯЕМЫЕ ТЕРМИНЫ, УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И

СОКРАЩЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧИ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЛЕКСА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ, РЕАЛИЗУЮЩЕГО РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ НА ПРОЧНОСТЬ

1.1. Общая схема проектирования произвольных конструкций, фюзеляжей вертолетов.

1.2. Обзор методов расчета геометрически нелинейного поведения конструкций при статических воздействиях

1.3. Обзор программ конечноэлементного анализа

1.4. Анализ динамики развития САЕсистем.

1.5. Требования к математическому и программному обеспечению автоматизированной расчетной системы

1.6. Требования к преи постнроиессорной части комплекса . .

1.7. Выводы
ГЛАВА 2. РАЗВИТИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ РАСЧЕТНЫХ ИССЛЕДОВА1 ГИЙ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ.
2.1. Использование фрагментарной технологии для моделирования процесса расчетных исследований сложных конструкций . .
2.2. Моделирование геометрически нелинейного поведения конструкций при статических воздействиях
2.2.1. Решение задачи учета геометрически нелинейного
поведения конструкций шаговым методом
2.3. Моделирование комбинированного воздействия разночастотного спектра динамических нагрузок .
2.4. Архитектура расчетного комплекса
2.4.1. Построение вычислительного процесса программ
2.4.2. Организация данных и программных моделей.
2.4.3. Структура исходного кода при блочной реализации компонент комплекса
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. ППП СМПО ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ СРЕДСТВО И СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ СУБД ДЛЯ СОЗДАНИЯ АРС И ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ
3.1. Общее описание ППП СМПО.
3.2. Архитектура и монитор СМПО
3.2.1. Управление распределением памяти.
3.2.2. Организация размещения матриц
3.2.3. Взаимодействие с дисковой подсистемой, дисковый кэш .
3.2.4. Анализ потока данных, организация его управлением. Распределение функций между функциональными блоками
3.3. Типы данных СМПО
3.3.1. Матрица основная информационная единица пакета, встроенные типы данных.
3.3.2. Блочные матрицы, многоблочность суперматрицы . . .
3.3.3. Методы доступа к элементам матрицы
3.4. Входной язык пакета
3.4.1. Основные операторы входного языка пакета
3.4.2. Пример программы на языке СМПО
3.5. Выводы.
ГЛАВА 4. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ПОДСИСТЕМЫ КОМ
ЛЕКСА. КОМПОНЕНТЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ИНТЕРФЕЙСА .
4.1. Интерфейс пользователя.
4.2. Компоненты пользовательского интерфейса, стандарт .
4.3. Пользовательский интерфейс графической подсистемы АРС ЭРЛПК
4.4. Визуальная концепция взаимодействия пользователя с моделью, использование манипулятора мышь.
4.5. Дополнительные средства повышения качества восприятия расчетной модели
4.6. Анимация результатов динамического расчета
4.7. Анимация как средство улучшения восприятия модели пользователем
4.8. Выводы
ГЛАВА 5. РАСЧЕТНЫЕ И РАСЧЕТНОЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Использование фрагментарной технологии в расчетных исследованиях КСС вертолетов АНСАТ и МИ8МТВ5. . .
5.2. Тестирование алгоритмов учета геометрической нелинейности
5.2.1. Пример расчета произвольной статически неопределимой стержневой конструкции
5.2.2. Расчет полозковых шасси вертолетов с учетом геометрической нелинейности
5.3. Расчетноэкспериментальное исследование динамической реакции и амплитудночастотных характеристик хвостовой балки прототипа 2 вертолета I I
5.4. Пример расчета колеса компрессора 4ГЦ2 на собственные колебания
5.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Рассмотрены конструкции вертолета МИ8МТВ5, прототипов нового легкого многоцелевого вертолета АНСАТ, шасси легкого вертолета семейства Ми и колеса компрессора 4ГЦ2, а также простая тестовая модель, для которой имеются результаты расчетных исследований. Основные выводы по выполненной диссертационной работе сформулированы в заключении. В конце каждой главы изложены ее основные результаты, полученные в ходе исследований. Работа выполнена в отраслевой научноисследовательской лаборатории систем автоматизированного проектирования и расчета на прочность вертолетных конструкций I САПР при кафедре строительной механики Казанской государственной архитектурносгроительной академии под руководством кандидата технических наук, доцента Лукашенко Виктора Ивановича. ГЛАВА 1. Проектирование прелставляет собой процесс составления описаний, достаточный для создания нового технического объекта. Автоматизированное проектирование должно обеспечивать выпуск изделий высокого качества при минимальных затратах. В условиях проектирования фюзеляжа вертолета особое значение имеет проблема определения характеристик прочности конструктивносиловых схем КСС при статистических и динамических воздействиях. Правильное их определение на стадии проектирования позволяет значительно сократить финансовые и временные затраты, что имеет принципиальное значение в условиях рыночной экономики. Подсистема, выполняющая расчет, в связи с значительным объемом вычислений, возникающих при решении поставленной задачи, должна основываться на совершенных технических решениях, современных математических алгоритмах обеспечивать быстрый доступ и эффективную обработку информации, представленной в матричном виде рационально использовать вычислительные ресурсы. Технология проектирования произвольных конструкции, например, по Шигли , 6, представляет собой интерактивный процесс, состоящий из шести этапов рис. Рис. Использование ЭВМ в процессе проектирования. Первый этап служит для выявления потребностей в проектировании. Он предполагает наличие необходимости в проектировании, например, выявление недостатков в эксплуатируемых машинах или необходимость в выпуске новых. Этапы синтеза и анализа тесно связаны друг с другом. В начале проектирования определяется концепция изделия, затем она подвергается анализу, па основе которого производится оптимизация изделия и его повторное воплощение в проектное решение. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет получено решение, удовлетворяющие начальным параметрам, заданным проектировщиком. На этапе синтеза проектных решений использование геометрического моделирования расширяет возможности проектировщика освобождает его от рутинных работ, переложив их на ЭВМ позволяет уже на этом этапе смоделировать характеристики будущего изделия, что обеспечивает более полную реализацию творческих возможностей проектировщика. Этап оценки связан с измерением проектных характеристик конкретного варианта и сопоставлением их с теми, которые были заданы па этапе постановки задачи. Для проведения такого анализа необходимо наличие твердой копии испытуемого образца прототипа, в целях снятия реальных рабочих характеристик, параметров качества, надежности и г. На этом этапе ЭВМ может участвовать в выполнении подробного проверочного расчета, который может быть дополнением и иногда и заменой испытуемого опытного образца. Па заключительной фазе проектирования предполагается получение проектных материалов, спецификаций и других документов, программ для станков ЧПУ, достаточных для получения готового изделия. Применение ЭВМ в процессе создания промышленного изделия не ограничивается ее использование только в течение всего жизненного цикла изделия. При необходимости, накопленная в базе данных информация о конструкции геометрическая и жесткостная модели, результаты расчетов и т. Теоретический чертеж. Весовые расчеты. Ксадюновкл. Подбор сечений. Геометрическое моделирование
Подготовка жест, и тополог. Азгомэттпир. Рис. Этапы проектирования фюзеляжа вертолета и связанные с ними подсистемы АРС ЭРА1 К.