Анализ методов расчета конструкций на выносливость при стационарных эксплуатационных режимах переменного нагружения с целью валидации отечественной САЕ-системы APM StructFEM

Приведены результаты исследования точности расчета сопротивления усталости, полученные в отечественном APM StructFEM и зарубежном ANSYS программных комплексах, а также при аналитических вычислениях. Анализ точности расчета выполнен для участка трубопровода при различных нагрузках и их комбинации. Определены области наиболее эффективных решений для разных методов приведения переменных режимов к синусоидальному нагружению. Актуальность исследования продиктована реализацией в Российской Федерации программы импортозамещения в области стратегических технологий, к которым можно отнести и компьютерные решения инженерного анализа.

Литература

[1] Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. Москва, Мир, 1984. 425 с.

[2] Бате К., Вильсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. Москва. Стройиздат, 1982. 447 с.

[3] Зенкевич О., Морган К. Метод конечных элементы и аппроксимация. Mосква, Мир, 1986. 319 с.

[4] Шелофаст В., Абдурашитов А., Ренев С. и др. Сравнительный анализ ANSYS Mechanical APDL и APM Structure3D при использовании различных объемных конечных элементов. САПР и графика, 2018, № 12, с. 54–59.

[5] ANSYS release 11.0. Documentation for ANSYS Workbench. ANSYS Inc., 2007.

[6] Берендеев Н.Н. Сопротивление усталости. Основы. Нижний Новгород, Нижегородский госуниверситет, 2010. 65 с.

[7] ГОСТ 23207–78. Сопротивление усталости. Основные термины, определения и обозначения. Москва, Изд-во стандартов, 1981. 48 с.

[8] ГОСТ 25.504–82. Расчеты и испытания на прочность. Методы расчета характеристик сопротивления усталости. Москва, Изд-во стандартов, 1982. 55 с.

[9] Norton R.L. Machine design. Integrated approach. Prentice-Hall, 2000. 1078 p.

[10] Lee Y.L., Pan J., Hathaway R., et al. Fatigue testing and analysis. Theory and practice. Butterworth-Heinemann, 2004. 416 p.

[11] Берендеев Н.Н. Применение системы ANSYS к оценке усталостной долговечности. URL: http://www.unn.ru/pages/e-library/aids/2006/4.pdf (дата обращения: 15.05.2021).

[12] Форрест П.Дж. Усталость металлов. Москва, Машиностроение, 1968. 352 с.

[13] Когаев В.П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени. Москва, Машиностроение, 1977. 232 с.

[14] Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. Москва, Машиностроение, 1993. 639 с.

[15] Карзов Г.П., Марголин Б.З., Швецова В.А. Физико-механическое моделирование процессов разрушения. Санкт-Петербург. Политехника, 1993. 391 с.