ОСНОВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
60
сжатия и изгиба, который при проведении кинематического анализа
располагает возможностями описывать многократные повороты звена
в плоскости. Этот элемент можно использовать для моделирования
кривошипного звена, например, механизма автомобильного стеклоочистителя,
в котором вращательное движение одного узла (кривошипа) преобразуется в
возвратно-поступательное движение другого узла (щетки). В данном случае
использование упругого балочного элемента, имеющего возможность
неограниченно "вращаться", позволяет проследить движение кривошипа и
точно описать результирующее движение, происходящее в расчетной модели.
Трехмерный конечный элемент в виде петлевого или шарового шарнира
используется для моделирования подвижного соединения двух частей модели.
Этот элемент может отображать такие характеристики, как податливость
(или жесткость) соединения, трение в соединении, демпфирующие свойства и
определенные функции контроля и управления параметрами модели. Наиболее
важной его особенностью является способность осей совершать
поступательные и вращательные движения при перемещении связи.
Особенности поведения этих шарнирных соединений определяются
пользователем.
Тепловой анализ
.
В программах конечно-элементного анализа обычно
реализованы расчетные средства для следующих видов теплообмена:
теплопроводности, конвективного (свободного и вынужденного) и
радиационного. Эти средства можно использовать для проведения
стационарного, нестационарного, линейного и нелинейного теплового анализа.
Разрешающее уравнение процесса теплопередачи имеет вид
}{} ]{ [} ]{ [
Q TK TC
=
+
⋅
,
(3.8)
где
] [
C
– матрица удельных теплоемкостей;
}{
⋅
T
– производная по времени
температуры в узле;
] [
K
– матрица эффективной теплопроводности;
}{
T
– вектор узловых температур;
}{
Q
– вектор эффективного теплового
потока в узле.
В линейном установившемся процессе теплопередачи отсутствует
влияние "тепловых" масс (удельных теплоемкостей) и не учитывается
зависимость теплофизических свойств материала от температуры. Производная
температуры по времени равна нулю, а коэффициенты матрицы эффективной
теплопроводности постоянны. В этом случае разрешающее уравнение (3.8)
приводится к виду
}{} ]{ [
Q TK
=
.
С помощью современных программ можно выполнить тепловой анализ
для следующих задач: стационарная теплопроводность; неустановившийся
