Виталий Афанасьевич Жилкин - Элементы прикладной и строительной механики сельхозмашин. Применение программ MathCAD, SCAD и MSC.Patran-Nastran 2005. Учебное пособие

решению приближённому. Но вообще на
всякий вопрос, возникший в процессе изучения строительной механики сельскохозяйственных машин, мы должны дать хотя бы не вполне точный ответ, поскольку решение
этого вопроса необходимо для принятия определённого практического решения. Неточность ответов придётся покрывать вводимым в расчёт коэффициентом безопасности, являющимся по существу коэффициентом нашего незнания или нашей неуверенности в правильности того или иного вывода или положения. В этом отношении
задачи и методы строительной механики сельхозмашин приближаются к задачам и методам теории сопротивления материалов.
Oт теории сопротивления материалов строительная механика отличается не
столько методом решения своих задач, сколько степенью сложности последних. В сопротивлении материалов изучаются простейшие деформации тел простейшей формы.
5

В строительной механике при помощи тех же в сущности методов изучается работа
отдельных типичных частей сооружения и всей их совокупности в целом применительно к определенному классу инженерных сооружений.
В пособии мы часто будем использовать материал книги1 и поэтому перемещения, деформации и напряжения будем обозначать теми же самыми символами.
В настоящее время при проектировании машин и механизмов в конструкторских бюро значительная часть кинематических и прочностных расчетов выполняется
на ЭВМ. Подготовка инженеров-конструкторов сельскохозяйственной техники должна
учитывать это обстоятельство и включать в себя обучение методам компьютерного
проектирования сельскохозяйственных машин и оборудования с использованием тех
систем автоматизированного проектирования (САПР), которые доступны для внедрения в учебный процесс.
Принято считать, что система автоматизированного проектирования машиностроительной продукции состоит из ряда систем:
• CAD-систем (Computers-Aided Design), предназначенных для проектирования
конструкций;
• CAE–систем (Computer-Aided Engineering), предназначенных для инженерных
расчётов;
• CAM-систем (Computers-Aided Manufacturing), предназначенных для проектирования и моделирования технологических процессов обработки материалов;
• PDM-систем (Product Data Management), предназначенных для управления процессом разработки проектов.
Потребность конструкторских бюро, научно-исследовательских организаций и
промышленности в универсальных, быстрых, надежных и удобных для пользователя
программах, реализующих широкий спектр расчетов (статических, динамических, тепловых и др.), послужила импульсом к разработке различными фирмами пакетов прикладных программ конечно-элементного анализа.
Метод конечных элементов (МКЭ) является в настоящее время фактически мировым стандартом для прочностных и других видов расчетов конструкции. Основой
этого служит универсальность МКЭ, позволяющая единым способом рассчитывать
конструкции с разными свойствами материалов. Многовариантность способов моделирования конструкции МКЭ влечет за собой большую вероятность появления скрытых ошибок, то есть ситуаций, когда результат анализа либо недостижим, либо абсурден, либо, что самое опасное и распространенное, правдоподобен, но неверен. Поэтому
применение CAE–систем, в отличие от CAD/CAM-систем, требует от расчетчика профессиональной подготовки в области механики твердого деформируемого тела. Чтобы
с большой вероятностью получить достоверный результат, от пользователя пакета конечно-элементного анализа требуется знание принципов и методов реализации этого
метода, глубокое понимание механики поведения конструкций в используемой области анализа и, наконец, владение методами выявления формальных и фактических ошибок.
Изучение теоретических основ МКЭ предполагает знание хотя бы элементарных
сведений из учебных курсов «Теория упругости» и «Строительная механика машин».
Учебный план подготовки дипломированных специалистов по направлению 190200 –
«Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы», специальность
190206 «Сельскохозяйственные машины и оборудование» не предусматривает изучение основополагающих курсов прочностного расчета элементов машин и механизмов,
таких, как «Теория упругости», «Теория пластичности», «Механика машин», «Теория
колебаний» и т.п. дисциплины. Поэтому молодому специалисту приходится самостоя1

Жилкин В.А. Расчеты на прочность и жесткость элементов --">