Структурно-имитационное моделирование
Cтраница 1
Структурно-имитационное моделирование опирается, с одной стороны, на кинетическую концепцию прочности, согласно которой разрушение материала представляется в виде процесса, развивающегося или с течением времени, или по мере увеличения уровня нагрузки, с другой - на определенные представления об отдельных актах разрушения в материале на микроструктурном уровне или на представления о микромеханизмах разрушения. [1]
Структурно-имитационное моделирование на ЭВМ процессов разрушения композитов опирается на определенные представления об отдельных актах микроразрушения, их последовательности и взаимодействии. Эти представления складываются в первую очередь на основе экспериментального изучения структурных изменений в материалах на разных стадиях нагружения, а также на основании фрактографического анализа, т.е. анализа поверхностей разрушения как композита в целом, так и его отдельных компонентов. [2]
Многомасштабное структурно-имитационное моделирование включает в себя выделение структурных уровней в материале, имитацию на ЭВМ механизмов разрушения и процессов накопления повреждений, характерных для этих уровней, воспроизведение на ЭВМ качественных переходов от процессов на более глубоких структурных уровнях к процессам на последующих уровнях. [3]
Методом структурно-имитационного моделирования на ЭВМ было исследовано взаимодействие отдельных микромеханизмов разрушения при одноосном растяжении композитов вдоль направления волокон. При решении задач, связанных с формоизменением композитов, требуется учет как неоднородности напряженного состояния, так и его неодноосности. [4]
 |
Диаграмма растяжения ( 1 и функция накопления повреждений ( 2, построенные в результате имитационного моделирования на ЭВМ процессов разрушения трубчатых стержней из бороалюминия. [5] |
Ниже рассмотрено применение структурно-имитационного моделирования процессов разрушения для прогнозирования прочностных свойств композитов и при других условиях и режимах нагружения, в частности при постоянно действующей нагрузке и при циклической нагрузке. [6]
В главе 5 систематизированы варианты применения метода структурно-имитационного моделирования на ЭВМ для решения некоторых характерных задач, возникающих при прогнозировании прочностных и деформационных свойств композиционных материалов в различных условиях и режимах нагружения. Строятся кривые ползучести и прогнозируется длительная прочность направленно кристаллизованных эвтектических композиционных материалов. Прогнозируются кривые длительной прочности углеалюминия и кривые усталости слоистых металлических композитов. Приведены примеры моделирования процессов разрушения бо-роалюминия и углеалюминия при наличии макронеоднороднык полей напряжений, в частности в образцах с надрезами, а также моделируются процессы накопления повреждений в условиях трехосного напряженного состояния при некоторых видах обработки давлением композиционных материалов. [7]
Построение книги в определенной степени отражает необходимые компоненты метода структурно-имитационного моделирования на ЭВМ, этапы его развития и применения к исследованию композитов. Монография содержит пять глав. [8]
В данной монографии процессы разрушения композитов исследуются с применением метода структурно-имитационного моделирования ( СИМ) на ЭВМ. Термины математическое моделирование или моделирование на ЭВМ используются многими авторами в различных ситуациях, когда для решения тех или иных задач применяется ЭВМ. Структурно-имитационное моделирование предусматривает формирование в ЭВМ информации об отдельных структурных элементах некоторой системы и условиях их взаимодействия, а также воспроизведение на ЭВМ процессов, протекающих в данной системе при изменении внешних параметров. [9]
Монография посвящена новому направлению в исследовании и прогнозировании прочностных свойств композиционных материалов, основанному на структурно-имитационном моделировании микро-и макромеханизмов разрушения на ЭВМ. [10]
Возможность воспроизведения этого перехода от этапа статистического накопления повреждений к лавинному процессу макроразрушения без введения каких-либо критериев является, по-видимому, одним из наиболее важных преимуществ метода структурно-имитационного моделирования на ЭВМ перед другими теоретическими подходами к прогнозированию прочностных свойств материалов. [11]
Рассмотрение предпосылок, необходимых для машинного моделирования процессов разрушения на ЭВМ, начинается с методологических вопросов, анализ которых позволяет более отчетливо представить место и роль метода структурно-имитационного моделирования на ЭВМ в исследовании рассматриваемых проблем ( разд. Обсуждаются особенности развития процессов разрушения композитов на микроструктурном уровне и возможности получения информации, необходимой для имитации на ЭВМ микромеханизмов разрушения, на основе фрактографического анализа, структурных, металлографических исследований и других экспериментальных методов ( разд. [12]
Однако необходимо заметить, что введение лишь одного скалярного параметра - отношения первого инварианта тензора напряжений к интенсивности напряжении хотя и оказывается весьма удобным для решения некоторых конкретных задач методом структурно-имитационного моделирования на ЭВМ, в общем случае не исчерпывает и не решает проблемы влияния сложного напряженного состояния на развитие и взаимодействие механизмов разрушения материала. [13]
Принципиальный учет структуры материалов, широкое применение статистического моделирования ( Монте-Карло), разработка алгоритмов имитации микро - и макромеханизмов разрушения на ЭВМ позволили автору сформулировать представления о новом методе: структурно-имитационном моделировании на ЭВМ. Центральное место здесь занимает формирование в памяти ЭВМ массивов чисел с информацией о случайных локальных значениях прочности компонентов, об их расположении и, далее, воспроизведение на ЭВМ различных ситуаций, связанных с накоплением повреждений в материале при изменении внешних условий нагружения. [14]
Полученные результаты и рассмотренные примеры применения машинного моделирования для решения разнообразных задач, связанных с прогнозированием прочностных свойств и оптимизацией структуры композиционных материалов, позволяют говорить о новом направлении в исследовании процессов разрушения материалов, которое основывается на методе структурно-имитационного моделирования ( СИМ) сложных систем и процессов на ЭВМ. [15]
Страницы: 1 2