Введение в вычислительную механику

Скачать в pdf «Введение в вычислительную механику»


Инженер, как правило, в своей работе имеет дело с конструкциями. Конструкцией называется механическая система, образованная совокупностью элементов твердых тел, взаимодействие которых между собой и рабочей средой обеспечивает ее работоспособность и функциональное назначение. Взаимодействие между элементами или рабочей средой выполняется на основе физического процесса. Наиболее распространенными физическими процессами являются тепловые, процессы горения, трение между элементами, износ, электромагнитные, акустические и т.п.


С этих позиций к рабочим средам можно отнести среду, в которой находится или с которой физически взаимодействует конструкция, а к ограниченным средам — элементы твердых тел.


При выполнении расчетов между элементами конструкций всегда учитывают их размеры. Если к большому элементу конструкции примыкает малый элемент какой-либо частью, то можно принять за полупространство часть поверхности тела большого элемента.


Существует большое многообразие как конструкций, составленных из элементов различной геометрической формы и разных материалов, так и физических процессов, при которых создаются разные воздействия или виды нагружения (тепловые, силовые, электромагнитные и т.п.). Поэтому вначале составляют расчетные схемы, для которых собственно и вычисляют основные параметры. При этом многие свойства элементов конструкций и рабочих сред идеализируют, полагая, что их объем V состоит из набора точек — малых объемов dV. Исходя из этого выполняется идеализация материалов тел и сред.


1.    Однородность — свойства материала одинаковы во всех точках, и изменение свойств в любой точке происходят по единому закону. Реальный материал неоднороден в силу его атомного и молекулярного строения и наличия кристаллических зерен, однако уже для малой частицы dV свойства выравниваются и принимаются однородными.


2.    Изотропность — одинаковость изменения свойств в каждой точке материала по направлениям. Отдельно взятый кристалл материала анизотропен, но бесконечное количество хаотично расположенных кристаллов в малой частице dV изотропно.

Скачать в pdf «Введение в вычислительную механику»