Другие журналы
Сетевое издание Математика и математическое моделирование

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл. № ФС 77-61857. ISSN 2412-5911

Математическое моделирование температурного состояния пространственных слоистых стержневых конструкций

Математика и математическое моделирование # 01, февраль 2016
DOI: 10.7463/mathm.0116.0837776
Файл статьи: Mathm_Feb2016_028to037.pdf (1319.95Кб)
автор: Станкевич И. В.1,*

УДК 536.24

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

В данной работе рассмотрены особенности применения конечно-элементной технологии для определения температурного состояния слоистых стержневых конструкций со сложным пространственным оформлением. Тематика данного исследования с одной стороны определяется тем, что стержневые конструкции составляют так называемую “скелетную основу” многих авиационных, машиностроительных, судостроительных изделий и конструкций индустриального строительства и вопрос реализации большинства научно-промышленных проектов с выраженной практической перспективой во многом зависит от уровня надежности, несущей способности и общих эксплуатационных качеств его “скелетной основы”, а с другой тем, что слоистые материалы обладают широким спектром и уникальным сочетанием таких ценных свойств, как высокая прочность, коррозионная стойкость, электропроводность и теплопроводность, жаропрочность, износостойкость и многие другие. Применение слоистых металлических композиций позволяет повысить надежность и долговечность большой номенклатуры деталей и оборудования и существенно сократить расход высоколегированных сталей и цветных металлов. Одним из основных факторов, определяющих ожидаемую работоспособность многослойных стержневых конструкций, условия эксплуатации которых предполагают интенсивное тепловое нагружение, является именно температурное поле.
В работе показано, как в рамках единой конечно-элементной модели, аппроксимирующей пространственное оформление стержневой конструкции, состоящей из многослойных криволинейных брусьев, на стадии дискретизации по пространству учесть теплофизические свойства всех материалов, формирующих слой каждого бруса. На основе изложенной в работе методики был создан комплекс прикладных программ, который позволяет решать широкий класс задач научного и прикладного характера; исследовать особенности влияния различных конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов на температурное состояние многослойных стержневых конструкций. В работе приведены результаты исследования многослойной стержневой конструкции. Показано, что присутствие в конструкции слоя с высокой теплопроводностью обеспечивает в целом по конструкции меньшие градиенты температуры и более умеренный абсолютный температурный уровень.

Список литературы
  1. Котович А.В., Станкевич И.В. Решение задач теплопроводности методом конечных элементов: учебное пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2010. 84 с.
  2. Станкевич И.В. Математическое моделирование температурного состояния пространственных стержневых конструкций. Стационарные задачи // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. Вып. 8. DOI:10.18698/2308-6033-2013-8-893
  3. Станкевич И.В. Математическое моделирование температурного состояния пространственных стержневых конструкций. Нестационарные и нелинейные задачи // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. Вып. 8. DOI:10.18698/2308-6033-2013-8-894
  4. Станкевич И.В. Математическое моделирование температурного состояния пространственных стержневых конструкций из неоднородных материалов // Символ науки. 2016. № 1 в 3 частях. Часть 1. С. 53–57.
  5. Гинзгеймер С.А., Гладышев Ю.А. О некоторых нестационарных задачах теплопередачи для системы криволинейных стержней // Математика в современном мире: материалы 2-й Российской научно-практической конференции. Калуга. 2004. С. 199–211.
  6. Гинзгеймер С.А. Математическое моделирование процессов теплопередачи в системах контактирующих стержней : автореф. дис. … канд. физ.-мат. наук. Калуга, 2006. 16 с.
  7. Гладышев Ю.А. Краевые задачи теплопроводности в системах тонких стержней и оболочек // Третья Российская национальная конференция по теплообмену (РНКТ-3): труды в 8 т. М.:Изд-во МЭИ. 2002 г. Т. 7. С. 86–89.
  8. Денисов О.В. Разработка методик тепловых испытаний элементов композитных стержневых космических конструкций : автореф. дис. … канд. техн. наук. М, 2009. 16 с.
  9. Денисов О.В., Калинин Д.Ю., Резник С.В. Моделирование температурного состояния элементов композитных стержневых космических конструкций // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2008. Спец. выпуск. С.183–192.
  10. Мешковский В.Е. Тепловой режим ферменного рефлектора трансформируемой крупногабаритной космической антенны // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. Вып. 7. DOI:10.18698/2308-6033-2013-7-852

Тематические рубрики:
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2017 «Математика и Математическое моделирование» Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)