Безопасность жизнедеятельности \ Организация и ведение аварийно-спасательных работ

Применение ГАСИ подразделениями ПСС для вскрытия и разработки строительных конструкций при различной степени разрушения зданий и сооружений, страница 14

Расчёт напряжённо-деформированного состояния двух вариантов нагружения оси производится методом конечных элементов с использованием программы COSMOS/М

                                Расчётная схема:

Геометрия оси с опорным поверхностями тяг снята точно с чертежа. Задача решалась в трёхмерной линейной постановке, в качестве основного конечного элементы модели принято восьми узловое твёрдое тело (SOLIД).

Свойства: 8-ми узловой трёхмерный твёрдотельный элемент, используемый для анализа структурных .и тепловых моделей. Каждый узел может иметь только 3 поступательные степени свободы. Тpu вращательные  степени свободы должны быть закреплены.

Свойства материала элемента считаются ортотропными, если выполняется хотя бы одно следующее условие:

-   модуль упругости определён для двух направлений и имеет     разные значения;

-    коэффициент Пуассона определён для двух плоскостей и имеет

разные значения.

Для данной задачи свойства материала приняты изотропными.

Свойства материалов:

ЕХ -  Модуль упругости в 1-м материальном направлении

EY -  Модуль упругости во 2-м материальном направлении

ЕZ  -  Модуль упругости в 3-м материальном направлении

NUXY - Коэффициент Пуассона относительного 1-ого и 2-ого

материальных направлений

NUYZ  -  Коэффициент Пуассона относительного 2-ого и 3-ого

материальных направлений

 NUХZ -  Коэффициент Пуассона относительного 1-ого и 3-ого

материальных направлений

 QXY -  Модуль сдвига относительно 1-ого и 2-ого материальных

направлений

 QYZ  -  Модуль сдвига относительно 2-ого и 3-ого материальных

направлений

QXZ -  Модуль сдвига относительно 1-ого и 3-ого материальных

направлений

Для стали: EX = ЕY= <EZ = 2.0 <E5 н/мм2

NUXY = NUXZ = NUYZ = 0/30,

GXY= GYZ = GXZ = 0.82 E5 н/mm2

Рассматривались два случая опирания тяг на ось, в первом случае одна пара тяг находиться внутри, окатывая проушину, а вторая пара снаружи, охватывая первую пару. Во втором случае опирание тяг на ось производилось через одну, то есть первая пара тяг опирается снаружи с одного конца оси и внутри с другого, а вторая наоборот.

Принята следующая, несколько упрощенная, но вполне приемлемая для сравнительного расчёта, расчётная схема: ось закреплена по всем направлениям по площади контакта с проушиной. Нагрузка от тяг представляется равномерно-распределённым по четверти окружности и по всей ширине тяги давления. Величина определяется по формуле:

P = Q/h 0.25 Пd= 14129 * 9.81/8 * 0.25 *П* 19 = 1161 Н/ммг(МПа)

Результирующие параметры расчётной схемы для оси:

TOTAL SYSTEM DAТA

NUMBER OF EGUAПONS                                                (NEQ)    = 2036 NUMBER OF MATRIX ELEMENTS                                 (NWK)  = 482765

MAXIMUM НALF BANDWIDTН                                      (МK)     = 841

MEANНALFBANDWIDTН                                                 (MM)    = 237     

NUMBER OF ELEMENTS                                                  (NUME )= 660

NUMBER OF NODAL POINTS                                          (NUMNP) = 732

SIZE OF EACH BLOCK                                                      (MTBLK)  = 8000

NUMBER OF BLOKS                                                          (NBLK)     =  63

MAXIMUM DIAGONAL STIFFNESS MATRIX VALUE  =  428579E+07

MAXIMUM DIAGONAL STIFFNESS MATRIX VALUE  =  211685E+06

TOTA STRAIN ENERGY                                                      =  505738E+0

Результаты расчетов для наиболее нагруженных элементов приведены ниже:

Скачать файл