Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 567163)
Консорциум Контекстум Информационная технология сбора цифрового контента
Уважаемые СТУДЕНТЫ и СОТРУДНИКИ ВУЗов, использующие нашу ЭБС. Рекомендуем использовать новую версию сайта.

Инженерные расчеты в SolidWorks Simulation (200,00 руб.)

0   0
Первый авторАлямовский А. А.
ИздательствоМ.: ДМК-Пресс
Страниц465
ID199540
АннотацияПредметом книги является подробное рассмотрение реальных инженерных проблем, решенных посредством модулей SolidWorks Simulation (COSMOSWorks, COSMOSMotion и COSMOSFloWorks). Это задачи анализа прочности, кинематики, динамики, гидрогазодинамики и теплопередачи. Прочтя книгу, читатель получит полное представление о функциональности алгоритмов и программ, ознакомится с методиками использования численных методов, присутствующих в популярной системе проектирования. Книга может быть полезна как начинающим специалистам для формирования мировоззрения в области инженерного анализа, так и опытным инженерам-расчетчикам для углубления и конкретизации знаний применительно к современным реализациям расчетных модулей SolidWorks. Особенностью издания является обсуждение вопросов, связанных с совместным применением нормативных расчетных методик и универсальных компьютерных моделей, на базе реальных инженерных задач. Прослеживается путь решения от постановки задачи до обсуждения результатов. Материал книги в основном базируется на версиях продуктов 2009 года. В качестве приложений предлагаются задачи Конкурса мастеров SolidWorks/COSMOSWorks, сопровождаемые результатами.
ISBN978-5-94074-586-0
УДК004.4
ББК32.973.26-018.2
Алямовский, А.А. Инженерные расчеты в SolidWorks Simulation / А.А. Алямовский .— Москва : ДМК-Пресс, 2010 .— 465 с. : ил. — (Проектирование) .— ISBN 978-5-94074-586-0 .— URL: https://rucont.ru/efd/199540 (дата обращения: 29.07.2021)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Предметом книги является подробное рассмотрение реальных инженерных проблем, решенных посредством модулей SolidWorks Simulation (COSMOSWorks, COSMOSMotion и COSMOSFloWorks). <...> В качестве приложений предлагаются задачи Конкурса мастеров SolidWorks/ COSMOSWorks, сопровождаемые результатами. <...> . ISBN 978-5-94074-586-0 Предметом книги является подробное рассмотрение реальных инженерных проблем, решенных посредством модулей SolidWorks Simulation (COSMOSWorks, COSMOSMotion и COSMOSFloWorks). <...> В качестве приложений предлагаются задачи Конкурса мастеров SolidWorks/COSMOSWorks, сопровождаемые результатами. <...> Расчет сварных рамных конструкций, модели которых выполнены из листового металла и балок ........... 57 <...> Расчет болтосварных конструкций, модели которых выполнены посредством твердых тел .................. 73 <...> Расчет строительных конструкций из дерева и металла .... <...> Причина здесь в том, что современные версии COSMOSWorks (начиная с версии 2009 года – SolidWorks Simulation), COSMOSMotion (SolidWorks Motion) имеют русскоязычный интерфейс, справочную систему и описание учебных примеров. <...> Характерным примером является, например, расчет конструкций под действием ветрового резонанса. <...> Расчет болтосварных конструкций, модели которых выполнены посредством твердых тел ...................... 73 <...> Особенности решения нетиповых задач многоцикловой усталости ........ 224 <...> В узлах на грани Источника (оболочки) присутствует шесть степеней своды – три перемещения и три поворота, а в узлах на грани Источника (тела) – только три перемещения Если вершины и кромки контактирующих граней совпадают, то программа старается слить узлы сеток на гранях. <...> Результат для модели, в которой Источник – горизонтальная грань, а Цель – наклонная Если сделать контактирующие грани цилиндрическими, то результаты будут выглядеть, как показано на рис. <...> Источник – цилиндрическая грань индентора, Цель – цилиндрическая грань пластины Подводя итог, можно утверждать, что при контакте граней с незначительно изменяющимся зазором, порядок наполнения полей Источник и Цель может быть произвольным <...>
Инженерные_расчеты_в_SolidWorks_Simulation.pdf
Стр.1
Стр.2
Стр.3
Стр.5
Стр.6
Стр.7
Стр.8
Стр.9
Стр.10
Инженерные_расчеты_в_SolidWorks_Simulation.pdf
На прилагаемом DVD: - геометрические и расчетные модели большинства задач, на базе которых построена книга. Многие модели включают результаты расчетов. - полноцветные иллюстрации, приведенные в книге. Предметом книги является подробное рассмотрение реальных инженерных проблем, решенных посредством модулей SolidWorks Simulation (COSMOSWorks, COSMOSMotion и COSMOSFloWorks). Это задачи анализа прочности, кинематики, динамики, гидрогазодинамики и теплопередачи. На основе содержания читатель получит полное представление о функциональности алгоритмов и программ, ознакомится с методиками использования численных методов, присутствующих в популярной системе проектирования. Книга может быть полезна как начинающим специалистам для формирования мировоззрения в области инженерного анализа, так и опытным инженерамрасчетчикам для углубления и конкретизации знаний применительно к современным реализациям расчетных модулей SolidWorks. Особенностью издания является обсуждение вопросов, связанных с совместным применением нормативных расчетных методик и универсальных компьютерных моделей на базе реальных инженерных задач. Прослеживается путь решения от постановки задачи до обсуждения результатов. Материал книги в основном базируется на версиях продуктов 2009 года. В качестве приложений предлагаются задачи Конкурса мастеров SolidWorks/ COSMOSWorks, сопровождаемые результатами. Алямовский Андрей Александрович, доцент, кандидат технических наук. Работал в Московском авиационном технологическом институте им. К.Э.Циолковского. В настоящее время сотрудник фирмы SolidWorks Russia. Специалист в области численных методов в механике твердого тела и механике композитов и конструкций. Автор книг и статей по вопросам анализа в системах CAD/CAE. Internetмагазин: www.alians-kniga.ru Книга – почтой: Россия, 123242, Москва, а/я 20 email: orders@alians-kniga.ru Оптовая продажа: «Альянскнига» Тел./факс: (495) 2589195 email: books@alians-kniga.ru 9 785940 745860 978-5-94074-586-0
Стр.1
Алямовский А. А. Инженерные расчеты в SolidWorks Simulation Москва, 2010
Стр.2
УДК 004.4 ББК 32.973.26-018.2 А60 Алямовский А. А. А60 Инженерные расчеты в SolidWorks Simulation. М.: ДМК Пресс, 2010. 464 с., ил. (Серия «Проектирование»). ISBN 978-5-94074-586-0 Предметом книги является подробное рассмотрение реальных инженерных проблем, решенных посредством модулей SolidWorks Simulation (COSMOSWorks, COSMOSMotion и COSMOSFloWorks). Это задачи анализа прочности, кинематики, динамики, гидрогазодинамики и теплопередачи. Прочтя книгу, читатель получит полное представление о функциональности алгоритмов и программ, ознакомится с методиками использования численных методов, присутствующих в популярной системе проектирования. Книга может быть полезна как начинающим специалистам для формирования мировоззрения в области инженерного анализа, так и опытным инженерам-расчетчикам для углубления и конкретизации знаний применительно к современным реализациям расчетных модулей SolidWorks. Особенностью издания является обсуждение вопросов, связанных с совместным применением нормативных расчетных методик и универсальных компьютерных моделей, на базе реальных инженерных задач. Прослеживается путь решения от постановки задачи до обсуждения результатов. Материал книги в основном базируется на версиях продуктов 2009 года. В качестве приложений предлагаются задачи Конкурса мастеров SolidWorks/COSMOSWorks, сопровождаемые результатами. К книге прилагается DVD диск, содержащий геометрические и расчетные модели большинства задач, на базе которых построена книга. Многие модели включают результаты расчетов. Также на диск помещены полноцветные иллюстрации, приведенные в книге. УДК 004.4 ББК 32.973.26-018.2 Алямовский Андрей Александрович Инженерные расчеты в SolidWorks Simulation Главный редактор Мовчан Д. А. dm@dmk-press.ru Литературный редактор Стукалова О. М. Верстка Старцевой Е. М. Дизайн обложки Мовчан А. Г. Подписано в печать 19.08.2009. Формат 70×1001 Гарнитура «Петербург». Печать офсетная. Óñë. ïå÷. ë. 43,5. Тираж 1000 ýêç. Издательство ДМК Пресс Web-ñàéò издательства: www.dmk-press.ru Internet-ìàãàçèí: www.alians-kniga.ru Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. © Алямовский А. А., 2010 ISBN 978-5-94074-586-0 © Оформление ДМК Пресс, 2010 /16 .
Стр.3
Содержание Введение .................................................................................... 9 Предисловие .......................................................................... 11 Глава 1 Расчет на прочность посредством COSMOSWorks (SolidWorks Simulation) ...................................................... 16 1.1. Особенности реализации контактных условий для оболочек с телами и с оболочками для несовместных сеток ...................................................... 17 1.2. Построение моделей сборок со сложными контактными условиями на примере гайковертов ............ 26 1.2.1. Гайковерт с зубчатыми храповыми колесами ................. 26 1.2.2. Гайковерт с храповым колесом и собачками .................. 43 1.2.3. Выводы ......................................................................... 56 1.3. Расчет сварных рамных конструкций, модели которых выполнены из листового металла и балок ........... 57 1.4. Расчет болтосварных конструкций, модели которых выполнены посредством твердых тел .................. 73 1.5. Расчет строительных конструкций из дерева и металла .... 92 1.5.1. Расчет ветровой нагрузки ............................................. 93 1.5.3. Расчет ветровой нагрузки на базе СНиП ..................... 106 1.5.4. Прочность и жесткость ................................................ 106 1.5.5. Расчет колонны ........................................................... 132 1.5.6. Расчет на прочность с учетом ветровой нагрузки ........ 143 1.5.7. Балочная модель ........................................................ 145 1.5.8. Выводы ....................................................................... 155 1.6. Прочность механизма подключения ступицы переднего колеса с учетом контактной задачи с пластичностью ................................................................. 156
Стр.5
Содержание 5 1.7. Расчет фланцевых соединений ......................................... 170 1.7.1. Расчет посредством объемных конечных элементов ... 171 1.7.2. Расчет на базе комбинированной сетки ....................... 184 1.7.3. Выводы........................................................................ 193 1.8. Расчет пружины .................................................................. 193 1.8.1. Условия функционирования и геометрическая модель ............................................ 194 1.8.2. Расчет по геометрически-нелинейной модели ............ 195 1.8.3. Расчет по линейной модели ........................................ 203 1.8.4. Выводы ....................................................................... 204 1.9. Структурная модель железобетонной кессонной плиты .... 205 1.9.1. Особенности структурной модели железобетона ........ 205 1.9.2. Особенности конечно-элементной реализации армированной конструкции ......................................... 207 1.9.3. Интерпретация результатов ........................................ 214 1.9.4. Влияние схемы опирания на жесткость и прочность .... 217 1.9.5. Влияние центрального отверстия ................................ 221 1.9.6. Плита под нагрузкой .................................................... 221 1.9.7. Выводы........................................................................ 223 1.10. Особенности решения нетиповых задач многоцикловой усталости ................................................ 224 1.10.1. Имитация «мертвой нагрузки» в сочетании со знакопеременной силой ....................................... 224 1.10.2. Имитация «мертвой нагрузки» в сочетании с пульсирующей силой .............................................. 230 1.10.3. Скользящая сила ....................................................... 231 1.10.4. Усталость вращающегося вала при изгибе ............... 237 1.10.5. Усталость вращающегося диска при действии радиальной силы ....................................................... 237 1.11. Расчет колеса с диском из легкого сплава ..................... 237 1.11.1. Определение сопротивления усталости колес при изгибе с вращением ........................................... 237
Стр.6
6 Содержание 1.11.2. Определение сопротивления усталости при динамической радиальной нагрузке ................... 239 1.11.3. Определение жесткости бортовых закраин обода ..... 240 1.11.4. Определение сопротивления колеса удару под углом 30° ............................................................ 244 1.11.5. Определение сопротивления колеса удару – численная модель ..................................................... 245 1.11.6. Выводы ..................................................................... 270 1.11.7. Замечание ................................................................ 271 1.12. Расчет эффективных характеристик композитов .......... 272 1.12.1. Базовый математический аппарат ............................. 272 1.12.2. Отработка расчетных моделей .................................. 275 1.12.3. Расчет эффективных модулей для однонаправленного материала с гексагональной упаковкой арматуры ..... 288 1.12.4. Структурная модель однонаправленного композита применительно к расчету эффективной прочности ..... 302 1.12.5. Выводы ..................................................................... 309 1.13. Расчет металло-композитного баллона давления ........ 310 1.13.1. Твердотельная модель анизотропной конструкции ..... 310 1.13.2. Использование многослойных анизотропных оболочек в сочетании с твердым телом ..................... 313 1.13.3. Построение расчетной модели композитного баллона, армированного по геодезической траектории ................................................................ 315 1.13.4. Использование многослойных анизотропных оболочек .................................................................... 317 1.13.5. Интерпретация и анализ результатов ......................... 321 1.13.6. Критерии прочности анизотропных материалов и их применение ........................................................ 329 1.13.7. Выводы ...................................................................... 333
Стр.7
Содержание 7 Глава 2 Кинематический и динамический анализ посредством COSMOSMotion (SolidWorks Motion) ........................................................... 334 2.1. Динамический анализ и уравновешивание конусной дробилки .......................... 335 2.1.1. Постановка задачи ...................................................... 335 2.1.2. Адаптация геометрической модели ............................. 339 2.1.3. Подготовка динамической модели .............................. 344 2.1.4. Динамический анализ ................................................. 347 2.1.5. Уравновешивание системы относительно сил ............. 353 2.1.6. Уравновешивание системы относительно моментов ... 356 2.1.7. Модель с податливыми втулками ................................ 358 2.1.8. Выводы ....................................................................... 362 2.2. Принудительное движение вдоль траектории ................. 363 2.3. Построение геодезической траектории поверхности вращения ...................................................... 368 Глава 3 Анализ гидрогазодинамики и теплопередачи посредством COSMOSFloWorks (SolidWorks Flow Simulation) ......................................... 375 3.1. Тепловое испытание радиатора отопления ..................... 376 3.2. Нестационарная тепловая задача для объекта, движущегося со сверхзвуковой скоростью ...................... 399 3.2.1. Стратегия решения нестационарной тепловой задачи при наличии сверхзвукового течения ............... 400 3.2.2. Стационарный расчет сверхзвукового течения ........... 401 3.2.3. Нестационарный тепловой расчет – постановка задачи ...................................................... 410
Стр.8
8 Содержание 3.2.4. Нестационарный тепловой расчет – управление процессом решения ................................. 413 3.2.5. Выводы ....................................................................... 415 3.3. Расчет мачты на ветровую нагрузку .................................. 417 3.3.1. Расчет по СНиП ........................................................... 418 3.3.2. Стационарная модель ................................................. 419 3.3.3. Нестационарная модель .............................................. 429 3.3.4. Оценка резонансного вихревого возбуждения ............ 434 3.3.5. Выводы ....................................................................... 435 Глава 4 Версия 2009 года – новые возможности ............... 436 4.1. SolidWorks Motion ................................................................ 438 4.1.1. Общие усовершенствования ....................................... 438 4.1.2. Функциональность ...................................................... 440 4.2. SolidWorks Flow Simulation .................................................. 444 4.2.1. Общие усовершенствования ....................................... 444 4.2.2. Физические модели .................................................... 445 4.2.3. Препроцессор ............................................................. 447 4.2.4. Постпроцессор ........................................................... 447 4.3. SolidWorks Simulation .......................................................... 449 4.3.1. Общие усовершенствования ....................................... 449 4.3.2. Интерфейс .................................................................. 450 4.3.3. Граничные условия ...................................................... 452 4.3.4. Сетка ........................................................................... 453 4.3.5. Изменения в реализации анализов определенных типов.................................................... 453 4.3.6. Соединители ............................................................... 455 4.3.7. Контактные условия .................................................... 455 4.3.8. Отображение и обработка результатов........................ 458 Заключение .......................................................................... 459 Приложение. Задачи конкурсов мастеров COSMOSWorks ........ 461
Стр.9
Введение Данная книга является продолжением двух книг: «SolidWorks/COSMOSWorks. Инженерный анализ методом конечных элементов» и «SolidWorks. Компьютерное моделирование в инженерной практике»1 , которые вышли двумя изданиями. Они отслеживают изменения как в непрерывно развивающихся программных продуктах, так и в понимании автором их идеологии и конкретного содержания. Если в предыдущих изданиях существовал определенный компромисс между изложением содержания программ, описанием их интерфейса, то особенностью данной книги является ориентация на задачи, возникшие непосредственно в инженерной практике. Причина здесь в том, что современные версии COSMOSWorks (начиная с версии 2009 года – SolidWorks Simulation), COSMOSMotion (SolidWorks Motion) имеют русскоязычный интерфейс, справочную систему и описание учебных примеров. При этом справочная система является вполне достаточной для овладения собственно программой, а также для понимания базовых принципов расчетных методик. COSMOSFloWorks (начиная с версии 2009 года – SolidWorks Flow Simulation) имеет предельно подробное описание интерфейса и алгоритмов в совокупности с впечатляющей номенклатурой тестовых примеров. К сожалению, в силу объективных причин, COSMOSFloWorks до сих пор не локализован. Однако значительная часть этих материалов – в интерпретации непосредственных авторов-разработчиков программы – воспроизведена в одном из упомянутых изданий. Помимо учебных материалов, входящих в стандартную поставку, существуют фирменные пособия, используемые в учебных центрах SolidWorks Corporation, у официальных дилеров, в частности в SolidWorks Russia. Они охватывают практически весь диапазон настроек, инструментов, интерфейс как собственно SolidWorks на различных уровнях его применения, так и абсолютного большинства модулей, разрабатываемых непосредственно SolidWorks Corp. или во взаимодействии с фирмой. Кстати говоря, часть соответствующей документации доступна и на русском языке. К сожалению, пособия к курсам по расчетным модулям, по крайней мере, в 2009 году, имеются только в англоязычном варианте. В фирме SolidWorks Russia выполняется адаптация этих методик применительно к отечественной специфике, например, значительное внимание уделяется оформлению чертежей в соответствии с отечественными стандартами. Разумеется, разрабатываются и внедряются оригинальные учебные курсы. Следует отметить, что абсолютное большинство учебных программ одинаковы, как для коммерческих клиентов, так и для образовательных и научных учреждений. Для последних существуют специальные учебные и академические лицензии, абсолютно полные по функциональности (в частности, расчетные модули входят у них в максимально возможных конфигурациях), но радикально более дешевые. Это обеспечивает актуальность Книга «SolidWorks. Компьютерное моделировании в инженерной практике» написана в соавторстве. 1
Стр.10