Инд. авторы: Доронин С.В., Рогалев А.Н., Рейзмунт Е.М.
Заглавие: Анализ конечно-элементных оценок напряженного состояния силовых конструкций с концентраторами напряжений
Библ. ссылка: Доронин С.В., Рогалев А.Н., Рейзмунт Е.М. Анализ конечно-элементных оценок напряженного состояния силовых конструкций с концентраторами напряжений // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2015. - № 2. - С.26-31. - ISSN 1813-9108.
Внешние системы: РИНЦ: 23341694;
Реферат: rus: Концентрация напряжения в элементах силовых конструкций является одним из основных факторов их прочности, живучести, техногенной безопасности. Несмотря на значительные успехи в области исследования природы и влияния концентрации напряжений на конструкционную прочность, накопленные аналитические, численные, экспериментальные данные не могут охватить все многообразие конструктивных форм и условий нагружения конструкций. Наиболее распространенным в настоящее время является численный подход к анализу концентрации напряжений, реализуемый чаще всего с использованием коммерческих пакетов конечно-элементного анализа. В этом случае принципиальное значение имеет удовлетворение требованиям точности и достоверности результатов моделирования. Опыт численного исследования напряженного состояния в области концентраторов напряжений свидетельствует о многочисленных случаях нарушения этих требований, возникающих вследствие проблем со сходимостью и устойчивостью численных решений. В настоящей работе рассматриваются конечно-элементные решения ряда элементов конструкций с концентраторами напряжений, не удовлетворяющие требованиям сходимости, и анализируются возможные причины возникающих ошибок.
eng: Stress concentration in load-bearing structures elements is one of the main factors of their strength, survivability, safety. In spite of considerable advances of investigations for nature of stress concentration and its influence on structural strength accumulated analytic, numerical, experimental data can’t cover all diversity of structural forms and loading conditions. The numerical approach for analysing stress concentration with the help of commercial finite-element software is the most widely-spread at present. In this case meeting requirements of accuracy and reliability of simulation data is of fundamental importance. The experience of numerical investigation for stress state of structural elements with stress concentrators demonstrates numerous cases of violation of these requirements due to difficulties with convergence and stability of numerical solutions. In this paper finite-element solutions for stress concentrators which are not meeting requirements of convergence are discussed and possible reasons of errors are analysed.
Ключевые слова: концентрация напряжений; численные решения; Numerical convergence; stress concentration; numerical solutions; load-bearing structures; силовые конструкции; численная сходимость;
Издано: 2015
Физ. характеристика: с.26-31
Цитирование: 1. Васильев В.В. Концентрация напряжений в угловых элементах и деталях ступенчатой формы. М. : Машгиз, 1962. 74 с. 2. Мавлютов Р.Р. Концентрация напряжений в элементах авиационных конструкций. М. : Наука, 1981. 141 с. 3. Серенсен С.В., Махутов Н.А. Условия инициирования и распространения трещин малоциклового разрушения в зонах концентрации напряжений // Механика деформируемых тел и конструкций : cб. ст. М. : Машиностроение, 1975. С. 443-448. 4. Махутов Н.А. Прочность и безопасность: фундаментальные и прикладные исследования. Новосибирск : Наука, 2008. 528 с. 5. Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений: графики и формулы для расчета конструктивных элементов на прочность. М. : Мир, 1977. 304 с. 6. Савин Г.Н., Тульчий В.И. Справочник по концентрации напряжений. К. : Вища школа, 1972. 412 с. 7. Кондратьев В.А. Краевые задачи для эллиптических уравнений в областях с коническими или угловыми точками // Тр. Моск. мат. общества. 1967. Т. 16. С. 209-292. 8. Беркун В.Б., Попов В.А. Об эффекте немонотонного поведения показателей сингулярности в решениях плоской задачи теории упругости в окрестностях угловой точки границы // Изв. АН Армянской ССР. 1988. № 2. С. 61-63. 9. Haghpanahi M., Pirali H. Hot Spot Stress Determination for a Tubular T-joint under Combined Axial and Bending Loading // IUST International Journal of Engineering Science. 2006. Vol. 17, No. 3-4. P. 21-28. 10. Nazari A., Durack J. Application of the hot Spot Stress Method to the Fatigue Assessment of Hollow Section Shiploader Boom Connections // 5th Australasian Congress on Applied Mechanics ACAM 2007, 10-12 December 2007, Brisbane, Australia. 11. Стренг Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов. М. : Мир, 1976. 350 с. 12. Моделирование прочности и разрушения несущих конструкций технических систем / С.В. Доронин, А.М. Лепихин, В.В. Москвичев, Ю.И. Шокин. Новосибирск: Наука, 2005. 250 с. 13. Доронин С.В., Рогалев А.Н. Оценка вычислительной ошибки решения задачи о растяжении пластины с дуговым вырезом // Вестн. машиностроения. 2015. № 1. С. 24-27.