Подробное описание документа
Сорокин Ф. Д.
Конечный элемент в виде витка для расчета частот и форм собственных колебаний пружин c учетом сдвига и инерции вращения / Сорокин Ф. Д., Су Чжоу. - DOI 10.18698/0536-1044-2018-1-3-11 // Известия ВУЗов. Сер. "Машиностроение". - 2018. - № 1. -
Скачать документ
Для расчета частот и форм собственных колебаний «длинных» винтовых цилиндрических пружин предложен конечный элемент в виде одного витка с узлами, расположенными на оси пружины. Матрица жесткости конечного элемента получена с помощью численного интегрирования системы дифференциальных уравнений пространственного стержня, поэтому ее можно рассматривать как численно точную. Побочным продуктом вычисления матрицы жесткости служат функции формы, соответствующие единичным узловым перемещениям конечного элемента. Они также являются численно точными, так как получены из системы дифференциальных уравнений. Функции формы были использованы стандартным для метода конечных элементов способом для построения матрицы масс конечного элемента. При составлении матрицы жесткости учтены поперечные сдвиги и растяжение оси винтового стержня, а при создании матрицы масс — инерция вращения. Главное преимущество разработанного конечного элемента заключается в том, что он «мягкий» по сравнению с обычным балочным конечным элементом, в котором жесткости на растяжение и изгиб различаются на порядки. Кроме того, отказ от разбиения витка на прямолинейные конечные элементы позволяет уменьшить размерность задачи в десятки раз. Сопоставление результатов расчета и эксперимента показало хорошую точность предложенного конечного элемента.
534.11 Колебания одномерных (линейных) тел
Статья опубликована в следующих изданиях
№ 1. - 2018.
