Разработка методов расчета и проектирования гибких упругих деталей технических устройств

• Автор: Подкопаев, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Обзор литературы, посвященной расчету и
проектированию гибких тонкостенных элементов
1.1. Проблема исследования геометрически нелинейных задач механики тонкостенных
конструкций, история и современное состояние
1.2. Гибкие упругие детали технических устройств, особенности расчетов и проектирования
1. 3. Анализ гибких тонкостенных деталей и элемен-
тов посредством численного моделирования на ЭВМ
ГЛАВА 2. Основные соотношения, используемые для описания геометрически нелинейного деформирования гибких
упругих элементов
2.1. Основные соотношения квадратичного варианта
нелинейной теории тонких упругих оболочек
2. 2. Основные соотношения теории пологих
оболочек
2. 3. Соотношения геометрически нелинейной теории '
плоского изгиба гибких стержней

ГЛАВА 3. Основные расчетные модели, используемые для анализа процессов деформирования элементов коммутационных устройств
3.1. Исследование элементов коммутационных устройств на основе одномерной модели
3. 2. Расчетная схема оболочки и формализация
задачи методом конечных разностей
3.3.1. Разностная схема в перемещениях
3.3.2. Смешанная конечно-разностная схема
3. 3. Исследование тонкостенных деталей коммутационных
конструкций методом конечных элементов
3. 3.1. Конечные элементы тонких оболочек
3. 3. 2, Основные соотношения для криволинейного
вырожденного оболочечного элемента
Г ЛАВА 4. Алгоритмы численного исследования процессов деформирования нелинейных конструкций и их программная реализация
4.1. Алгоритм дискретного продолжения решения по параметру при исследовании процессов нелинейного деформирования
4. 2. Программная реализация алгоритмов численного
анализа упругих гибких деталей
4. 2.1. Прикладная программа исследования
элементов коммутационных устройств
на основе одномерной модели
'4. 2. 2. Прикладные программы исследования элементов коммутационных устройств на основе двухмерной оболочечной модели
ГЛАВА 5. Тестирование, сравнительная оценка эффективности и экспериментальная проверка достоверности
полученных результатов
5.1. Проверка достоверности алгоритмов численного
счета на модельных и тестовых задачах
5. 2. Экспериментальная проверка достоверности результатов численного счета на масштабных моделях..:
5. 3. Экспериментальная проверка достоверности
результатов численного счета на реальных коммутационных изделиях
ГЛАВА 6. Исследования рабочих характеристик упругих
оболочечных элементов реальных и перспективных коммутационных устройств
6. 1. Расчет упругих элементов низкопрофильных
микропереключателей
6. 2. Расчет упругого элемента клавиатуры ЭВМ
6. 3. Расчет упругого элемента электротехнического
коммутационного устройства
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Компоненты кривизн отличаются от соответствующих выражений, используемых в других известных квадратично-нелинейных вариантах теории оболочек [61], некоторыми малыми слагаемыми.
При выводе соотношений предполагалось, что материал оболочки следует обобщенному закону Гука в форме:
Е(еи+Ц£22) _ Е(е22+м%)

1-р» ’ а,2 = 2(1-м)'

Здесь Е и р - модуль Юнга и коэффициент Пуассона материала оболочки. Деформации волокна, отстоящего на расстоянии т от срединной поверхности, определяются соотношениями:
еп=Е1 + йч, е22 = Е2 + гК2 , е22= 0 + 2гт (5)
Выражения усилий-моментов ( см. Рис. 8 ) для случая упругого изотропного материала записываются в виде:

(Е1 + рЕ2) ,

12(1-р2)
(К1 + рК2) Н
2(1+ р)

12(1 + р)

*, (и)
( дА2Ы1 1 + — дА -5А’м]
1 5а1 А! да2 дщ J (6)