Решение задач прочности и жесткости

К задачам статической прочности и жесткости относятся

  • статический анализ
  • анализ устойчивости

Статический анализ позволяет осуществлять расчет напряженно-деформированного состояния конструкций под действием приложенных к системе постоянных во времени сил. На сегодняшний день это, пожалуй, наиболее востребованная в проектировании задача. Расчет позволяет оценить прочность разработанной конструкции по допускаемым напряжениям, определить наиболее слабые места конструкции и внести необходимые изменения (оптимизировать) изделие.

Статический анализ также позволяет

  • учитывать геометрическую нелинейность
  • учитывать нелинейные свойства материалов, а также анизотропию свойств
  • определять напряженно-деформированное состояние с учетом температурных воздействий
  • проводить расчеты контактных задач

Статический анализ позволяет решать задачи механики разрушения связанные с определением положения возможного возникновения трещин, а также возникновением в конструкции пластического шарнира.

Основными результатами статических расчетов являются:

  • поля перемещений конструкции в расчетных точках конечно-элементной сетки
  • поля деформаций
  • поля компонентов напряжений
  • энергия деформаций
  • узловые усилия
  • поля распределения коэффициента запаса по напряжениям по объему конструкции

Этих данных обычно достаточно для прогнозирования поведения конструкции и принятия решений для оптимизации геометрической формы изделия.

Анализ устойчивости важен при проектировании конструкций, эксплуатация которых предполагает воздействие сжимающих нагрузок. Этом анализ позволяет оценить запас прочности по так называемой. «критической нагрузке» – нагрузке, при которой в конструкции могут скачкообразно возникнуть значительные неупругие деформации, зачастую приводящие к ее разрушению или серьезному повреждению, в следствии потери устойчивой формы равновесия.

В качестве результатов определятся значения коэффициентов критической нагрузки, при которых происходит потеря устойчивости, а также соответствующие формы потери устойчивости.