📄Работа №188427
Тема: ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО УДАРНИКА С РАЗНЕСЕННОЙ ПРЕГРАДОЙ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
механика
Объем:
14 листов
Год:
2023
Просмотров:
54
4750
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация
Введение 4
1 Математическая модель и численный алгоритм расчета методом конечных элементов в пространственной постановке 5
1.1 Физико-математическая модель процесса деформирования и разрушения тел при динамическом нагружении, учитывающая
кинетику повреждения материалов и тепловые эффекты 5
1.2 Соотношения метода конечных элементов для численного
решения задач высокоскоростного соударения 11
1.3 Постановка задачи взаимодействия цилиндрического тела с
разнесенной преградой в двумерной постановке 20
2 Численное моделирование деформирования цилиндрического образца
из стали по методу Тейлора в двумерной постановке 24
2.1 Современный подход к использованию метода Тейлора 24
2.2 Тестирование численной методики.. 26
3 Оценка сеточной сходимости 30
4 Расчеты динамического взаимодействия цилиндрического ударника с
разнесенной преградой методом конечных элементов 36
4.1 Первый этап (конфигурация для нескольких моментов времени
для двух скоростей) . 36
4.2 Второй этап (поля параметров) 42
4.3 Третий этап (графики параметров) 48
Заключение 51
Список использованной литературы 53
Введение 4
1 Математическая модель и численный алгоритм расчета методом конечных элементов в пространственной постановке 5
1.1 Физико-математическая модель процесса деформирования и разрушения тел при динамическом нагружении, учитывающая
кинетику повреждения материалов и тепловые эффекты 5
1.2 Соотношения метода конечных элементов для численного
решения задач высокоскоростного соударения 11
1.3 Постановка задачи взаимодействия цилиндрического тела с
разнесенной преградой в двумерной постановке 20
2 Численное моделирование деформирования цилиндрического образца
из стали по методу Тейлора в двумерной постановке 24
2.1 Современный подход к использованию метода Тейлора 24
2.2 Тестирование численной методики.. 26
3 Оценка сеточной сходимости 30
4 Расчеты динамического взаимодействия цилиндрического ударника с
разнесенной преградой методом конечных элементов 36
4.1 Первый этап (конфигурация для нескольких моментов времени
для двух скоростей) . 36
4.2 Второй этап (поля параметров) 42
4.3 Третий этап (графики параметров) 48
Заключение 51
Список использованной литературы 53
📖 Введение
Космические аппараты и спутники сталкиваются со значительными рисками, связанными с присутствием в космосе микрометеороидов и орбитального мусора. Эти крошечные частицы, часто движущиеся с высокой скоростью, могут нанести катастрофическое повреждение при ударе. Таким образом, крайне важно разработать эффективные механизмы для защиты космических аппаратов от этих потенциальных опасностей. Одним из таких подходов к экранированию является внедрение экранов Уиппла [1 ], названных в честь астронома Фреда Уиппла, которые предназначены для рассеивания энергии соударяющихся частиц и снижения риска повреждения конструкции.
Эффективность экранов Уиппла в смягчении воздействия микрометеороидов и космического мусора была широко продемонстрирована в ходе многочисленных космических полетов, включая Международную космическую станцию (МКС) и различные научные зонды. Однако понимание и оптимизация конструкции экранирования требуют точных методов численного моделирования, которые могут имитировать динамическое взаимодействие между ударником и разнесенной преградой.
Целью данной работы является исследование и совершенствование численного моделирования динамического взаимодействия между цилиндрическим ударником и разнесенной преградой с использованием метода конечных элементов (МКЭ). Таким образом, в данной работы исследуется численное моделирование с конечной целью имитирования конструкции экранов Уиппла для защиты космических аппаратов. В следующих главах будут рассмотрены методология, результаты моделирования и анализа, что может быть учтено для будущих стратегий экранирования космических аппаратов.
Эффективность экранов Уиппла в смягчении воздействия микрометеороидов и космического мусора была широко продемонстрирована в ходе многочисленных космических полетов, включая Международную космическую станцию (МКС) и различные научные зонды. Однако понимание и оптимизация конструкции экранирования требуют точных методов численного моделирования, которые могут имитировать динамическое взаимодействие между ударником и разнесенной преградой.
Целью данной работы является исследование и совершенствование численного моделирования динамического взаимодействия между цилиндрическим ударником и разнесенной преградой с использованием метода конечных элементов (МКЭ). Таким образом, в данной работы исследуется численное моделирование с конечной целью имитирования конструкции экранов Уиппла для защиты космических аппаратов. В следующих главах будут рассмотрены методология, результаты моделирования и анализа, что может быть учтено для будущих стратегий экранирования космических аппаратов.
✅ Заключение
В данном исследовании был проведен тест Тейлора для проверки численной методики и изучено динамическое взаимодействие цилиндрического ударника с разнесенной преградой с использованием метода конечных элементов (МКЭ). Целью исследования было изучить поведение системы ударник - разнесенная преграда и оценить эффективность разнесенных преград для снижения повреждений, вызванных ударом.
Численное моделирование позволило проанализировать деформацию и разрушение разнесенной преграды при двух различных скоростях удара: 500 м/с и 800 м/с
При начальной скорости удара 500 м/с наблюдалось пробитие только первой пластины, что указывает на эффективность разнесенной преграды в поглощении и рассеивании энергии ударника. Однако при начальной скорости 800 м/с произошло пробитие обеих пластин, что указывает о более высоком уровне энергии удара и потенциальном запретрадном повреждении.
Полученные результаты подчеркивают важность тщательного проектирования и выбора разнесенных преградах для защиты космических аппаратов. При столкновении с более высокими скоростями удара может потребоваться введение дополнительных мер для повышения защитных возможностей разнесенных преград, таких как увеличение количества слоев или использование армирующих материалов.
Дальнейшие исследования могут быть направлены на оптимизацию конструкции разнесенных преградах с учетом различных параметров, таких как свойства материала, толщина пластины и количество слоев. Кроме того, следует изучить реакцию на разные ударники и воздействие на различные конструктивные конфигурации для полного понимания защитных возможностей разнесенных конструкций.
В заключение, данное исследование демонстрирует применимость метода конечных элементов при моделировании динамического взаимодействия цилиндрического ударника с разнесенной преградой.
Численное моделирование позволило проанализировать деформацию и разрушение разнесенной преграды при двух различных скоростях удара: 500 м/с и 800 м/с
При начальной скорости удара 500 м/с наблюдалось пробитие только первой пластины, что указывает на эффективность разнесенной преграды в поглощении и рассеивании энергии ударника. Однако при начальной скорости 800 м/с произошло пробитие обеих пластин, что указывает о более высоком уровне энергии удара и потенциальном запретрадном повреждении.
Полученные результаты подчеркивают важность тщательного проектирования и выбора разнесенных преградах для защиты космических аппаратов. При столкновении с более высокими скоростями удара может потребоваться введение дополнительных мер для повышения защитных возможностей разнесенных преград, таких как увеличение количества слоев или использование армирующих материалов.
Дальнейшие исследования могут быть направлены на оптимизацию конструкции разнесенных преградах с учетом различных параметров, таких как свойства материала, толщина пластины и количество слоев. Кроме того, следует изучить реакцию на разные ударники и воздействие на различные конструктивные конфигурации для полного понимания защитных возможностей разнесенных конструкций.
В заключение, данное исследование демонстрирует применимость метода конечных элементов при моделировании динамического взаимодействия цилиндрического ударника с разнесенной преградой.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.