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.