URSS.ru Магазин научной книги
Обложка Муйземнек А.Ю., Морозов Е.М. ANSYS в руках инженера: Динамическое нагружение
Id: 290613
1429 р.

ANSYS в руках инженера:
Динамическое нагружение

URSS. 2023. 244 с. ISBN 978-5-9710-7649-0.
Белая офсетная бумага
  • Мягкая обложка

Аннотация

Настоящая книга представляет собой руководство пользователя по изучению программного комплекса ANSYS LS DYNA на конкретных примерах. Представлены пошаговые численные решения некоторых, часто встречающихся, задач о динамическом нагружении отдельных видов инженерных сооружений и конструкций, а также определению технологических параметров при обработке металлов. Подробно рассмотрены лагранжевая, эйлеровая и произвольная лагранжево-эйлеровая постановки... (Подробнее)


Оглавление
Оглавление3
Предисловие5
Глава 1. Аналитические решения некоторых динамических задач7
1. Поступательное движение систем8
2. Плоские системы, вращающиеся вокруг оси, лежащей в плоскости системы12
3. Плоские системы, вращающиеся вокруг оси, перпендикулярной плоскости системы23
4. Неравномерное вращение систем31
5. Движение упругой системы при ударе. Контактное усилие38
6. Удар маятника по пружинам47
7. Локальное повреждение трубопровода49
Глава 2. Программный комплекс LS-DYNA54
1. Сведения о программе54
2. Общая последовательность действий при решении разных задач56
Глава 3. Рикошет длинного ударника от прямоугольной преграды71
Глава 4. Соударение пули с тонкими стальной и водяной преградами121
Глава 5. Взрывное нагружение погруженной в воду трубы135
Глава 6. Штамповка148
1. Листовая штамповка коробки выводов148
2. Объемная штамповка осесимметричной детали типа «колпачок»170
Глава 7. Разрушение образцов с трещинами179
1. Разрушение образца с двумя центральными трещинами при растяжении179
2. Разрушение образца Кальтхоффа с боковыми трещинами при ударе206
3. Растяжение упругопластического образца с центральными трещинами при растяжении218
Глава 8. Разрушение резервуара, вызванное дефектом сварного шва224
Заключение241
Литература243

PDF


Предисловие
Эволюция расчетных видов нагружений конструкций (технических объектов) тесно связана с развитием инженерных наук и технологий и с техническим прогрессом вообще. Можно назвать основные виды нагружения, при которых не только предполагается иметь методы расчетов прочности (целостности инженерных сооружений), но и проводить соответствующие эксперименты для получения обоснованных знаний о механических свойствах материалов при данных видах нагружения.

Известны следующие виды нагружения, которым подвергаются технические объекты и которые порождают соответствующе экспериментальные методы определения механических характеристик, оценивающих способность материала сопротивляться данному виду нагружения. Кратко их перечислим.

1. Однократное кратковременное статическое силовое или иное раз¬упрочняющее воздействие.

2. Однократное длительное статическое силовое воздействие.

3. Длительное циклическое силовое воздействие.

4. Ударное воздействие.

5. Поверхностное силовое воздействие.

Приведенная классификация укрупненная — каждый пункт можно связать, например, с эффектами температуры и не только, и дополнить соответствующими подпунктами. Скажем, длительное статическое разделить на ползучесть, релаксацию, длительную прочность, замедленное разрушение. Циклическое воздействие на усталость многоцикловую, малоцикловую, гигацикловую, термическую усталость, акустическую и т. п. Важно понимание, что каждому силовому воздействию противостоит соответствующее сопротивление материала. И это сопротивление есть конкретная реакция на конкретное воздействие, причем эта реакция зачастую только отдаленно может коррелировать со стандартными механическими свойствами материала. Поэтому всякие попытки смоделировать (математически) поведение материала конструкции под нагрузкой всегда содержат некий объем недостоверности, вынуждающей необходимость проведения адекватной экспериментальной проверки.

Динамическое нагружение инженерных сооружений и машин, пожалуй, более распространено, чем статическое, во всяком случае оно более опасно. Степень опасности определяется последствиями разрушения. А последствия существенно зависят от наличия и объема высвобождающейся энергии при разрушении объекта, особенно, если сам объект содержит значительный запас упругой или иной энергии.

Содержание книги посвящено подробному описанию процедуры численного решения некоторых динамических задач на основе программного комплекса ANSYS LS-DYNA. Цель такого описания — научить начинающего пользователя грамотному численному решению инженерно-технических и научных задач, возникающих в практической деятельности проектных и конструкторских организациях. Авторы, по мере своих сил, пытались разнообразить спектр решаемых задач, но широкое поле динамических задач, и ограниченность объема книги, определили ее скромное содержание.

Авторы находят полезным перед цифровыми решениями привести в первой главе решения некоторых динамических задач обычными аналитическими традиционными методами строительной механики и сопротивления материалов, хотя бы, для сопоставления степени трудоемкости разных способов решений, в частности, ориентировочных. Более полную информацию при этом можно найти в работах [3–20].

Основным источником информации по использованию программы LS-DYNA для решения задач динамики являются издания, в которых изложены теоретические основы программы и описание ключевых слов [1, 2, 8]. Краткое описание языка ANSYS APDL содержится в книге [12].

Авторы надеются, что их усилия по созданию этой книги будут оправданы, если читатель в результате получит навыки, достаточные для решения нужных ему задач.


Об авторах
Муйземнек Александр Юрьевич
Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой "Теоретическая и прикладная механика и графика" Пензенского государственного университета. Занимается научно-исследовательской и преподавательской деятельностью в области механики деформируемого тела. Основные работы посвящены исследованию и математическому описанию поведения конструкционных материалов в сложных термосиловых условиях.
Морозов Евгений Михайлович
Доктор технических наук, профессор кафедры физики прочности Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ». Известный ученый в области механики разрушения и прочности твердых тел, один из инициаторов развития механики разрушения в нашей стране. Лауреат премии Совета Министров СССР, заслуженный деятель науки РФ. Включен в ряд англо- и русскоязычных книг «Кто есть кто». Кембриджским биографическим центром внесен в книгу «Outstanding scientists of the 21st century».

Автор нескольких монографий и учебных пособий, в число которых входят «Механика контактного разрушения» (в соавт. с Ю. В. Колесниковым), «Контактные задачи механики разрушения» (в соавт. с М. В. Зерниным), «Разрушение стекла» (в соавт. с С. С. Солнцевым), «Метод конечных элементов в механике разрушения» (в соавт. с Г. П. Никишковым), «Механика упругопластического разрушения» (части I и II, в соавт. с В. З. Партоном), «Прочностной анализ: ФИДЕСИС в руках инженера» (в соавт. с В. А. Левиным и А. В. Вершининым; все — М.: URSS), «Механика разрушения: Курс лекций» (в соавт. с В. М. Пестриковым; СПб., 2012), а также получившие широкую популярность руководства «ANSYS в руках инженера: Практическое руководство» (в соавт. с А. Б. Каплуном и М. А. Шамраевой), «ANSYS в руках инженера: Механика разрушения» (в соавт. с А. Ю. Муйземнеком и А. С. Шадским), «ANSYS в руках инженера: Температурные напряжения» (в соавт. с А. С. Шадским, К. Н. Жековым и А. С. Плотниковым; все — М.: URSS).