Все о транспорте
 

Принцип полета вертолета и основные конструктивные отличия его от самолета

Материалы » Методика построения трехмерной твердотельной неоднородной модели лонжерона » Принцип полета вертолета и основные конструктивные отличия его от самолета

Страница 3

(1.9)

Тогда работа внешних сил может быть записана в виде

(1.10)

Полная энергия (функционал Лагранжа) системы определяется как

(1.11)

Откуда, с учетом (1.6) и (1.10), получим окончательное выражение

. (1.12)

В соответствии с общими теоремами механики, истинное состояние равновесия тела соответствует минимуму полной энергии, то есть задача сводится к поиску такого вектора , и как следствие , , которые дают . Уравнениями Эйлера этой вариационной задачи являются уравнения равновесия и статические граничные условия.

МКЭ как метод Ритца.

Одним из главных моментов в методе Ритца минимизации функционала энергии является построение поля перемещений в виде разложений по некоторой системе координатных функций

(2.1)

Которые должны удовлетворять кинематическим граничным условиям. В классическом методе Ритца эти функции определяются во всей области и должны обладать свойством полноты. По сути дела (2.1) есть аппроксимация вектора перемещений , определенная сразу во всей области. Здесь выявляется главная трудность поиска решения в виде (2.1), а именно: сложность построения функций для областей неканонической формы. Чтобы избежать этих осложнений, было предложено разбивать исходную область на отдельные части, геометрически более простой структуры, внутри которых строить аппроксимации значительно проще. Однако здесь возникает новая трудность, связанная со стыковкой этих отдельных сегментов в плане выполнения условий непрерывности перемещений (уравнение равновесия удовлетворяются вариационно). Выходом было предложение принять в качестве неопределенных коэффициентов разложений значений компонент перемещений в некоторой системе точек (узлов), как правило лежащих на границах стыкуемых элементов. В результате получается такая модификация метода Ритца, которая называется метод конечных элементов.

Таким образом, МКЭ состоит из следующих основных этапов:

Разбиение исходной области на отдельные части (элементы) простой геометрической структуры (для двумерных задач это треугольники и четырехугольники).

На границах между отдельными элементами, а в случае необходимости и внутри элементов вводятся точки (узлы), перемещения которых далее считаются основными неизвестными.

Для отдельного конечного элемента строится выражение функционала энергии как функции перемещений узлов, принадлежащих только этому конечному элементу. Схема здесь следующая. Рассмотрим некоторый m-ый элемент. Обозначим через вектор - вектор узловых перемещений m – ого элемента

. (2.2)

Введем аппроксимации внутри элемента

, (2.3)

Где содержит в себе некоторые функции, ее элементами будут степенные функции, то есть полиномы. По (2.3) можем вычислить вектор деформации(1.2) в виде

. (2.4)

Подставляя (2.3), (2.4) в (1.12) получим выражение энергии на элементе

. (2.5)

Так как параметры постоянные на элементе, то (2.5) можем записать в виде

, (2.6)

Страницы: 1 2 3 4 5

 
 

Роль и место МУП «Челябинский автобусный транспорт» в обеспечении населения г. Челябинска услугами общественного транспорта
На сегодняшний день транспортное обслуживание города Челябинска обеспечивают: МУП «Челябинский городской электрический транспорт» осуществляет обслуживание маршрутов электротранспорта. В структуру предприятия входят: два трамвайных депо, три троллейбусных депо, служба пути, автохозяйство, энергохозяйство и другие службы, обеспечивающие перевозочный процесс. МУП «Челябинский автобусный транспорт» осуществляет деятельность по перевозке пассажир ...

Определение номинальной эксплуатационной мощности двигателя трактора
Эксплуатационную мощность двигателя Nен, для обеспечения заданных тягово-приводных и скоростных показателей трактора подсчитываем по формуле: = кВт (14) где Pк.н.1 - номинальная касательная сила тяги на 1 основной передаче, кН. Nвом - мощность, необходимая для привода рабочих машин от вала отбора мощности на расчетном тяговом режиме, кВт. Номинальную касательную силу тяги на 1-ой передаче определяем по формуле: = 8,198 кН (15) где Pf - сил ...

Характеристика детали и условия ее работы
Деталь, предлагаемая для проектирования – вал распределительный автомобиля ГАЗ-24. Эта деталь обладает следующими характеристиками. 1. Наименование детали: вал распределительный. 2. Класс детали: 2.(круглые стержни) 3. Номер детали по каталогу: 24-1006015 4. Количество деталей на один ремонтируемый двигатель: 1. 5. Материал: Сталь 45 ГОСТ 1050-88. 6. Твердость шеек HRC 54-62; 7. Масса детали: 12 кг. 8. Характер деформации: изгиб с круч ...