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

системе элемента (в локальной системе координат), которая располагается следующим образом:
– ось x элемента проходит посередине угла 2α , положительное направление от G 1 к
G2 ;
339

– ось y элемента перпендикулярна к оси x и располагается в плоскости узлов G 1 ,
G 2 , G 3 , G 4 , положительное направление от G 1 к G 4 (рис.382).

Рис.381

Рис.382
Изополя напряжений σ x , σ y и τ max приведены на рис. 383-385. На рис.386 приведены величины нормальных напряжений σ z (в глобальной системе координат), возникающих в стенке швеллера в сечении стержня, совпадающем с заделкой. Максимальные напряжения σ z , возникающие в стенке швеллера, составляют 160 МПа
(рис.387).

340

Рис.383

Рис.384

341

Рис.385

Рис.386

342

Рис.387

343

Оглавление
1. Предисловие ………………………………………………………………………
2. Вычислительные МКЭ комплексы для прочностного анализа
конструкций ………………………………………………………………………..
2.1. Роль ЭВМ в процессе проектирования…………………………………….
2.2. Метод конечных элементов…………………………………………………
2.3. SCAD………………………………………………………………………….
2.3.1. Загрузка комплекса SCAD Office………………………………………..
2.3.2. Создание нового проекта………………………………………………...
2.4. MSC. Patran-Nastran 2005……………………………………………………
2.4.1. Запуск и выход из системы Patran 2005 ………………………………..
2.4.2. Интерфейс MSC. Patran………………………………………………….
2.4.3. Строка меню………………………………………………………………
2.4.4. Геометрическое моделирование ферм, балок и рам в системе MSC.
Patran-Nastran……………………………………………………………….
2.4.4.1. Алгоритм создания конечно-элементной модели фермы…………
2.4.4.2. Алгоритм создания конечно-элементной модели фермы
с помощью многоточечных связей (MPC)…………… ……………
2.4.4.3. Алгоритм определения внутренних силовых факторов
в поперечных сечениях балки………………………………………..
3. Примеры решения задач строительной механики………………………
3.1. Задачи на равновесие системы тел…………………………………………
3.1.1. Составная балка………………………………………………………….
3.1.1.1. Решение задачи в MathCAD…………………………………………
3.1.1.2. Решение задачи в MSC. Patran-Nastran 2005……………………….
3.1.1.3. Решение задачи в SCAD……………………………………………..
3.1.2. Составная рама……………………………………………………………
3.1.2.1. Решение задачи в MathCAD…………………………………………
3.1.2.2. Решение задачи в SCAD……………………………………………..
3.1.2.3. Решение задачи в MSC. Patran-Nastran 2005 …………………….. .
3.2. Решение плоских задач теории упругости……………………………….
3.2.1. Исследование напряженного состояния балок-стенок ………………
3.2.1.1. Определение напряжений в поперечных сечениях балки-стенки
методами сопротивления материалов………………………………
3.2.1.2. Расчет балки-стенки в программном комплексе SCAD ……… …
3.2.1.3. Расчет балки-стенки в программном комплексе MSC. PatranNastran 2005 …………………………………………………………..
3.2.2. Расчет штифтовых (заклёпочных) соединений ………………………..
3.2.2.1. Определение наибольших нормальных напряжений в поперечном сечении стержня по формулам сопротивления материалов без
учета концентрации напряжений …………………………………
3.2.2.2. Расчет штифтового соединения по формулам сопротивления материалов ………………………………………………………….
3.2.2.3. Расчет штифтового соединения в программном комплексе SCAD
3.2.2.4. Расчет штифтового соединения в программном комплексе MSC.
Patran-Nastran 2005 …………………………………………………..
3.2.3. Расчет клеевого нахлёсточного соединения …………………………..
3.2.3.1. Расчет клеевого соединения в программном комплексе SCAD ….
3.2.3.2. Расчет клеевого соединения в программном комплексе MSC.
Patran-Nastran 2005 ……………………………………………………

344

4
9
9
10
16
17
19
33
36
39
40
42
48
60
66
82
82
83
84
85
92
96
96
103
107
114
119
119
121
143
157

157
158
159
169
176
176
181

4. Примеры решения задач прикладной механики …………………………
4.1. Моделирование пружин и упругих связей ………………………………..
4.1.1. Моделирование пружин и упругих связей в системе MSC. PatranNastran 2005 …………………………………………………………………
4.1.1.1. Использование элемента Grounded Spring …………………………
4.1.1.2. Моделирование пружин и упругих связей в системе SCAD ……..
4.1.2. Моделирование масс в системе MSC. Patran-Nastran 2005 …………. .
5. Решение задач земледельческой механики……………………………….
5.1. Моделирование взаимодействия жесткого двухгранного клина с упругой средой (плоская --">