CC BY
15
заменить в (23) неизвестные их оценками . Тогда переходные процессы в ОДС замкнутой управляющей системы будут нелинейно зависеть от x и неизвестных параметрических возмущений . Это может приводить к нежелательным динамическим явлениям (автоколебания, потеря устойчивости и т.п.) в МУ.
Однако параметрические возмущения входят в уравнение переходных процессов аддитивно. Поэтому их можно формально объединить с внешними возмущениями и использовать в управляющей системе МУ синтезированные выше робастные и инвариантные законы управления.
Список литературы
1. Поспелов Г.С. В сб.: Самонастраивающиеся автоматические системы. - М.: Наука, 1964, с.87-92
2. Справочник по теории автоматического управления. - Под ред. А.А.Красовского. М.: Наука, 1987. -712 с.
3. Тимофеев А.В. Адаптивная стабилизация программных движений и оценка времени адаптации -Докл. АН СССР,1979, т.248, №3. C.545-549.
4. Тимофеев А.В. Построение адаптивных систем управления программным движением. - Л.:Энер-гия, 1980, 88с.
5. Тимофеев А.В. Свойства обратимых моделей динамики и синтез высококачественного робастного
управления. - Изв. АН СССР. Техн. кибернетика, 1991, №1. C.45-56
6. Тимофеев А.В. Параметрическая оптимизация программных движений и адаптивное терминальное управление. - Докл. АН СССР,1981. T.256, №2. C.310-312.
7. Попов Е.П., Тимофеев А.В. Принцип скоростного управления в задаче аналитического синтеза автоматов стабилизации. - Докл. АН СССР 1981, T.256, №5. C.1073-1076
8. Попов Е.П., Тимофеев А.В. Управляемость на подпространстве и адаптивные модальные регуляторы. - Докл. АН СССР,1983. T. 273, №5. C. 1073-1076
9. Бакурадзе А.М. Синтез адаптивных регуляторов с помощью функций Ляпунова. - Труды Международной конференции «Многопроцессорные, вычислительные и управляющие системы» (МВУС, Див-номорское. 28.09-3.10.2009), с.121-125.
10. Зотов Ю.К., Бакурадзе А.М. Управляемость и стабилизация программных движений обратимых механических и электромеханических систем. - Прикладная математика и механика, 2002, T.72. Вып. 4. C.86-95.
11. Зотов Ю.К., Бакурадзе А.М. - Методы обратимой динамики управления роботами. - Материалы Международной конференции ИКТМР-2009 МВУС, Дивноморское. 28.09-3.10.2009), с.298-301.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТОНКОСТЕННЫХ ОБОЛОЧЕЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ МЕТОДОМ
ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Тезис
Целью работы является выполнение прочностного расчета тонкостенной осесимметричной оболочки трех типоразмеров, как традиционным, так и автоматизированным методами. Особенностью таких конструкций является малый вес и низкая материалоемкость, соответственно, относительно низкие издержки производства.
Рассмотрены несколько вариантов, отличающихся геометрическими параметрами, которые соответствуют размерам реальных изделий. Проведено сравнение полученных результатов, которое позволяет утверждать, что выбранная методика расчета дает удовлетворительный уровень точности и надежности.
Тонкостенные оболочечные конструкции встречаются в целом ряде изделий машиностроительного производства в виде сосудов для жидкостей и газов, корпусов ракет и фюзеляжей самолетов и др.
Особенностью оболочечных тонкостенных конструкций является их относительно низкая жесткость при действии внешних нагрузок. Обеспечение прочности таких конструкций обычно больших проблем не вызывает. В данной работе рассматривается осесимметричная оболочка бесконечной длины, нагруженная внешним давлением.
В данной работе была сделана попытка рассчитать тонкостенную оболочку по безмоментной и моментной
Бешимбаева Раушан Маратовна
Магистрант 2 курса, КазНТУ им. К.И.Сатпаева, г. Алматы
Жолшара Алимбай Жолшараевич
к.т.н., доцент, КазНТУ им. К.И.Сатпаева, г. Алматы
теориям и с помощью программного комплекса АРМ WinMachine.
Задача о расчете тонкостенных оболочек вращения наиболее просто решается по безмоментной теории оболочек, когда изгиб оболочки отсутствует.
Для примера будем считать тонкостенную обо-
I » В д « В
лочку бесконечной длины, так как: ; .где
Ь О „ £
- длина оболочки, - внешнии диаметр, - толщина стенки оболочки.
Для тонкостенной оболочки по безмоментной теории максимальные напряжения возникают в тангенциальном направлении в наиболее нагруженной точке на поверхности оболочки.
Рассматривается случай нагружения внешним давлением р = 0,2 МПа. Допустим цилиндрическая оболочка
^
диаметром Б = 600 мм, толщина тонкостенной оболочки в первом случае 5 мм, во втором 10 мм и в третьем 15 мм.
В результате получаем значения напряжений и коэффициентов запаса по безмоментной теории соответственно толщине стенок при 5 мм 12,2 МПа и 73,8, при 10 мм 6,2 МПа и 145, при 15 мм 4,2 МПа и 214.
Выше были рассмотрены случаи растяжения оболочек без изгиба (безмоментная теория). Теперь остановимся на более общем случае, когда в сечениях оболочки возникают и изгибающие моменты, и нормальные силы.
Рассмотрим задачу об определении напряжений в симметрично нагруженной тонкостенной оболочке по мо-ментной теории.
Данная тонкостенная оболочка радиусом ^ и толщиной ^ в первом случае 5 мм, во втором 10 мм и в тре-
тьем 15 мм, имеющая на конце жесткий фланец, нагру-
Р
жена внутренним давлением а. Например, если
Д = 0Д Ра = 1,5-10* Е = 2-1011
для Ст40.
Па,
53 = 15
мм, d мм и
Па, ^ = 0,28
Результаты расчетов напряжений и коэффициента запаса по моментной теории
Таблица 1
Ô Результаты расчетов по моментной теории
, мм ^jîLfii', МПа щ
5 11,9 75,6
10 5,9 152,5
15 4 225
Если в оболочке отсутствуют резкие переходы или жесткие контурные защемления, определение напряжений по безмоментной теории оказывается достаточно точным для всех точек оболочки. Когда же имеются местные защемления, безмоментная теория оказывается неприменимой для областей, расположенных в зоне краевого эффекта, но в то же время дает вполне приемлемые результаты для точек общего положения. Для более уточненных расчетов с целью определения поля напряжений и перемещений в продолжение данной работы выполнен расчет методом конечных элементов с помощью комплекса APM WinMachine.
С помощью APM WinMachine рассчитаны твердотельные модели тонкостенной оболочки длиной 750 мм и 1500 мм, диаметром 600 мм, толщиной стенки 5, 10, 15 мм и получим основные результаты напряжений, перемещений и коэффициента запаса по текучести.
Покажу результаты одного из примеров расчета в программе APM WinMachine. Для этого в APM Win Machine Studio создали твердотельную модель тонкостенной оболочки диаметром 600 мм, толщиной 5 мм, длиной 750 мм. За-
р. = 0,15ЫПа р =0^МПа
дали внутреннее давление 1 ™ - и внешнее давление 1 , разбили на конечно - элементную
сетку. Передали из APM Studio в APM Structure 3D. Задали опоры у оснований модели, где перемещения по оси z не запрещено. Отправили на статический расчет и наблюдали за расчетами в карте результатов. Рисунки с карты результатов представлены ниже.
Расчеты по другим параметрам были проведены по такому же пути. Результаты напряжений, перемещений и коэффициента запаса по текучести твердотельной модели тонкостенной оболочки, рассчитанные на программе APM Win Machine, приведены в таблицах 2 и 3.
Рисунок 1. Карта результатов: 1 - карта результатов напряжений, 2 - карта результатов перемещений, 3 - карта результатов коэффициента запаса по текучести
Обычно, материалы для изготовления изделия под- 4. технологичность изготовления.
бираются по следующим характеристикам: Особенностью таких конструкций является малый
1. обеспечение прочности, жесткости; вес и низкая материалоемкость, соответственно, относи-
2. коррозионная стойкость; тельно низкие издержки производства. Единственным уз-
3. стоимость;
ким местом при проектировании таких конструкций является обеспечение требуемой жесткости, в связи, с чем очень важное значение имеет достижение достаточного уровня точности определения напряжений и деформаций. В данной работе предпринята попытка определить уровень возникающих в таких конструкциях напряжений и перемещений и сравнить результаты расчетов, полученные по традиционным методам с результатами, полученными автоматизированного расчета на основе метода конечных элементов. В результате выполненной работы
была рассчитана тонкостенная оболочка по безмоментной и моментной теории, а также на программе APM WinMachine в модулях APM Studio и APM Structure 3D. Наибольшие напряжения, перемещения и коэффициент запаса находятся в безопасных пределах. По результатам, приведенным в таблицах 2 и 3 в тонкостенной оболочке с толщиной стенки 5 мм, что при длине 1500 мм и 750 мм рассчитанной в APM WinMachine условие прочности не обеспечивается, так как коэффициент запаса маленький.
Твердотельная модель тонкостенной оболочки диаметром 600 мм, длиной 1500 мм
Таблица 2
8, мм Жесткое закрепление, где разрешено перемещение по оси z Жесткое закрепление, где запрещено \любое перемещение
^jîLfii*, МПа щ , мм ^л*, МПа щ , мм
5 375 0,8 0,63 368,1 0,7 0,5
10 172 1,4 0,4 172,6 1,5 0,23
15 117 2,01 0,3 109,7 2,4 0,15
Твердотельная модель тонкостенной оболочки диаметром 600 мм, длиной 750 мм Таблица 3
Жесткое закрепление, где разрешено перемещение по оси z Жесткое закрепление, где запрещено любое перемещение
sМПа nt , мм МПа »t , мм
5 327,4 0,7 0,6 293,2 0,8 0,5
10 169,8 1,4 0,3 143,1 1,6 0,23
15 117 2 0,2 96,5 2,4 0,15
Список литературы 1. Биргер И.А. Остаточные напряжения. - М.: Машгиз, 1963, 232 с.
2. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. - М.: Наука, 1974, 560 с.
3. http://www.apm.ru/rus/machinebuilding/
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОДЕЖДЫ ДЛЯ ДЕТЕЙ - СИРОТ
Бикмурзина Алина Вакильевна,
студент 4 курса направления подготовки 262200.62. г. Уфа
Каюмова Ружена Фаритовна, канд. техн. наук, доцент кафедры технологии и конструирования одежды, г. Уфа
Гирфанова Лилия Рашитовна,
канд. техн. наук, доцент кафедры технологии и конструирования одежды, г. Уфа
Серьезную озабоченность государственных органов и общества в целом вызывает рост числа детей-сирот и детей, по тем или иным причинам оставшиеся без попечения родителей. Их количество является косвенным показателем социальной, экономической, политической обстановки в обществе и, соответственно, варьируется в различные исторические эпохи [1].
В России, по официальной статистке, около двух миллионов детей-сирот, из них большинство не настоящие сироты, а те, чьи родители лишены родительских прав из-за того, что ведут асоциальный образ жизни. В г. Уфе функционирует шесть учреждений интернатного типа это три детских дома, дом ребенка, городской приют и социально-реабилитационный центр. [2]
Воспитываясь в детском доме, ребёнок оказывается в некоторой изоляции от общества, социального окружения. Он исключен из естественного семейного быта, у него сужен круг общения с взрослыми. После длительного нахождения в такой искусственной обстановке у ребёнка нарушается процесс вхождения в реальную жизнь социума.
Во многих учреждениях воспитанники несвоевременно и не в полном объёме обеспечиваются одеждой и обувью, мягким инвентарём, игрушками, учебно-методической и художественной литературой.
Не последнее место в жизнедеятельности воспитанников детского дома занимает проблема одежды. Важнейшая функция производимых детских товаров и одежды для детей и подростков - освоение смыслов и ценностей общества, в котором им предстоит жить. Необходимо обратить самое пристальное внимание на то, какую информацию получают дети о мире через одежду, игрушки и предметы, которыми они пользуются, как это действует на психику детей и как это формирует их ценностно-смысловую сферу.
Выбор одежды для ребенка в современном обществе так же важен, как и выбор игр в которые он играет, книг, которые он читает, фильмов и телепрограмм которые он смотрит, потому что одежда является значимым компонентом гармоничного воспитания личности. Неповторимость каждого ребенка трудно внешне проявить.
Качество используемых материалов и изготовления
