Научно-методические основы снижения материалоемкости конструкций машин и оборудования в животноводстве и кормопроизводстве

• Автор: Астахов, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Калуга
• Количество страниц: 355 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
Задачи исследования. Разработка новой методологии проектирования на основе принципов теории автоматического управления разомкнутого, обратной связи, компенсации.

Состояние проблемы.

Теория управления и е приложения в проектировании тонкостенных конструкций.

Краевые задачи алгоритмов управления и способы их решения.

К вопросу расчета сложных тонкостенных оболочек вращения.

К расчету пластинчатых систем из изотропных и анизотропных материалов.

Управление НДС металлоконструкций через изменение внешних силовых факторов. Затяжки.

Выводы и задачи исследования.

Разработка нового численноаналитического метода МКЛУ решения краевых задач алгоритмов управления тонкостенных систем сельскохозяйственных машин.
Применение метода базового агрегата в построении систем и их алгоритмов управления.
Базовые агрегаты цилиндрическая оболочка и прямоугольная пластинка. Выбор метода решения краевой задачи.
Конечно разностная реализация метода возмущений в задачах устойчивости цилиндрических оболочек.
Численная реализация метода малого параметра при исследовании напряженно деформированного состояния НДС цилиндрических оболочек.
Исследование напряженного и критического состояний прямоугольной пластинки. Поперечный и продольный изгиб.
Исследование напряженного и критического состояний круговых цилиндрических панелей.
Выводы.
Разработка облегченного варианта мкости автокормовоза АСП на основе принципов разомкнутого управления и обратной связи.
3.1. Принцип разомкнутого управления при проектировании мкости авгокормовоза АС 1.
3.2. Лабораторное тестирование серийного и опытного образцов мкости автокормовоза АСП.
3.3. Результаты проектирования мкости по предлагаемой методике и нормативным документам.
3.4. Выводы.
4. Разработка облегченных образцов кузова и рам
прицепа ПСЕ на основе принципов разомкнутого управления и обратной связи.
4.1. Применение принципа разомкнутого управления при проектировании прицепа ПСЕ.
4.2. Проектирование бокового борта прицепа ПСЕ из композиционного материала.
4.3. Технология автоматизированного изготовления бокового борта прицепа ПСЕ из композиционного материала.
Выводы.
Применение принципа компенсации в проектировании упругих систем сельскохозяйственных машин. Разработка конструкций, теории и расчета управляемых затяжек.
Применение следящей затяжки в управлении полями внутренних сил мкости автокормовоза АСП.
Устойчивость мкости автокормовоза ЛСП в случае загрузки вакуумом.
Применение почти мгновенноизменяемой системы в качестве следящей затяжки в управлении нолями внутренних сил стержневых систем.
Применение численного варианта метода возмущений в проектировании композитного борта с использованием принципа компенсации.
Применение принципа компенсации в других ниже мерных ко метру КЦИЯ X.
Заключение.
Список использованных источников


При построении системы и е алгоритма управления подобная переменность параметров ставит перед проектировщиком некоторые проблемы, которые следует обсудить. И в краевых задачах, исследующих напряженнодеформированное состояние рассматриваемых систем, и в краевых задачах, исследующих критическое состояние этих же систем, строятся дифференциальные уравнения, коэффициенты которых обладают слабой нелинейностью. Точное решение подобного класса задач получить невозможно, поэтому необходимо применять либо численные методы например, метод конечных разностей обычной точности, либо аналитические методы например метод малого параметра либо метод возмущений, что идентично, смотри, например Райс Е. Астахов М. В., для получения приближенного решения. В , , , подробно исследована методика получения приближенных решений методом возмущений для различного типа тонкостенных конструкций и выявлен основной недостаток метода тяжелой ручной счет при увеличении точности решения. Поэтому далее предлагается разработанный автором численный вариант метода возмущений, основанный на его аналитической процедуре с применением конечноразностных алгоритмов. Пример применения этого метода показан на базовом агрегате системы АСП цилиндрической оболочке переменной толщины, последовательно работающей на внешнее давления всасывание сыпучего груза и не внутреннее давление разгрузка сыпучего груза. Конечноразностная реализация метода возмущений в задачах устойчивости цилиндрических оболочек. Для повышения надежности расчетных работ при проектировании упругих тонкостенных систем с учетом устойчивости желательно получить оценки критических значений внешних нагрузок, приближающихся к точному решению снизу. К методам, позволяющим в большинстве случаев получить такие оценки, относится метод возмущений , где наряду с самосопряженным оператором А, спектр которого исследуется, рассматривается базовый оператор А с известными собственными значениями и собственными функциями. После выбора базового оператора с помощью конечномерных возмущений Д. А снизу. Для отыскания собственных значений промежуточных операторов применяют обычные методы решения дифференциальных уравнений, в частности, метод неопределенных коэффициентов. Этот путь довольно трудоемок, так как предполагает ручной счет. Более продуктивны численные методы, в частности метод конечных разностей обычной точности . Но для него необходимо исследовать устойчивость и корректность построенной конечноразностной схемы, получать априорные оценки, что затруднительно для краевых задач, дифференциальные уравнения которых обладают слабой нелинейностью и имеют высокий порядок. Предлагается перевести трудоемкую процедуру аналитического решения системы зацепляющихся краевых задач, связанных с промежуточными операторами I на путь их численного решения на ЭВМ с помощью конечноразностных схем. А. В 4 , 7,К0, п 0. Л численный множитель. В случае существования какой либо близкой, отличной от 2. ЦЛЛ0, и 0,1,2. А А4АЬ 2. Л4 и В4 называются членами возмущения, задача 2. Очевидно, что 2. В4,Л 0 2. Подставив 2. А ЛВ4 еВ4, ПД О, Л 0. А4,Кв1 ХАЯЙ,, 2. Я 1, причем п выбирается в зависимости от числа членов в выражениях 2. Вследствие самосопряженности невозмущенной задачи неизвестные Я и с определяются следующим образом. Первое уравнение п0 системы 2. Л0. Тогда, принимая во внимание выражение 2. Л 4,и4л,во. Интегрируя его по всей области, находим Я,. Затем, решая краевую задачу с дифференциальным уравнением 2. Я5, получим д,. Процесс решения повторяется до заданного п. Неоднородная задача, возникающая из уравнения 2. Следует заметить, что Л определена краевой задачей 2. Предположив, что этот коэффициент уже учтен при разложении в ряд, можно его отбросить. Д Яг, Д 8 Я, Я3 . Заменив область непрерывного изменения аргумента областью дискретного его изменения, дифференциальные уравнения 2. Решение системы 2. Симпсона. Оболочка такого типа будет является базовым агрегатом автокормовоза АС 1 Астахов М. I Цилиндрическая обечайка
Рис. Используя уравнение равновесия Астахов М. В., Рябцев В. Мтт . Краевые условия 2. На основании рис. Оператор новой краевой задачи на собственные значения 2.