Ауыл шаруашылық ғылымдары агрономия

1. 
   Математика пәнінен тест тапсырмалары : Жоғары оқу орындарына түсушілерге арналған оқу-әдістемелік құрал. – Алматы : Мектеп. – 2000. – 540 б.
   

3. Әлсейітов, А. Қ. Теңсіздіктерді дәлелдеудің бір тәсілі туралы / А. Қ. Әлсейітов, М. М. Маннапов, Н. М. Меңдібаева // Гуманитарлық академияның жаршысы. – Орал. – 2003. – №1-2 (2). – Б.158-162.

УДК 681.3
ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ ПРОГРАММЫ ANSYS

В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС
А. Н. Кушеккалиев кандидат физ.-мат. наук, И. М. Бапиев
Западно-Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангир хана
Машинажасау өнімнің жетекші әлемдік өндірушілері қазіргі уақытта жобалауда. “Computer Aided Engineering” (CAE - жүйелер) септеуіш бағдарламалық кешенін ерекше белсенді қолдануда. Осы сияқты бағдарламаларды қолдану жобалаушы ұйымдарға өндеу циклін қысқартуға, өнім бағасын төмендетуге және өнім сапасын артыруға мүмкіндік беріп отыр. Осыған байланысты қазіргі заманға инженерлік анализдің бағдарламалық кешендерің менгерген мамандарды дайындау жоғары мектептің жана міндетерінің бірі болып отыр.
Ведущие мировые производители машиностроительной продукции в настоящее время при проектировании особенно активно используют вычислительные программные комплексы Computer Aided Engineering (CAE-системы). Использование таких программ помогает проектным организациям сократить цикл разработки, снизить стоимость изделий и повысить качество продукции. В связи с этим одной из новых задач высшей школы является подготовка специалистов, владеющих современными программными комплексами инженерного анализа.
Nowadays world leading producers of machine-building products actively use calculating program complexes “Computer Aided Engineering” (CAE) in projecting. Using such programs helps project organization to shorten the cycle of elaboration, to reduce the cost of products and to increase the quality of products. According to this fact, one of the new tasks of high schools is preparation of specialists possessed modern program complexes of engineering analysis.
Метод конечных элементов (МКЭ) является мощным и надежным средством исследования поведения конструкций в условиях разнообразных воздействий.

В настоящее время на рынке программного обеспечения имеется большое количество комплексов МКЭ, в том числе ANSYS, NASTRAN, ABAQUS, COSMOS и др. Традиционно эти продукты относятся к категории САЕ (Computer Aided Engineering) программного обеспечения, применяемого при проектировании машиностроительных, строительных и других конструкций. Эта категория про­граммного обеспечения занимает прочное место в списке CAD/CAM/CAE/GIS/ PDM, продуктами из которого в том или ином виде пользуется большинство инженеров во всем мире.

Метод конечных элементов ANSYS широко известен и пользуется популяр­ностью среди инженеров-исследователей, занимающихся вопросами динамики и прочности. Средства МКЭ ANSYS позволяют проводить расчеты статического и динамического напряженно-деформированного состояния конструкций (в том числе геометрически и физически нелинейных задач механики деформируемого твердого тела), форм и частот колебаний, анализа устойчивости конструкций, нелинейных переходных процессов и др.

Препроцессор МКЭ позволяет как импортировать, так и создавать заново достаточно сложные геометрические модели для дальнейших расчетов.

Бурное развитие средств компьютерного проектирования и расчета конст­рукций породило возможность передачи информации, созданной в одной CAD-САМ-системе, в другие аналогичные системы. В результате объекты, созданные, например, средствами CAD, могут в дальнейшем использоваться при подготовке производства (то есть использоваться средствами из группы САМ), при расчете на прочность и на иные свойства (то есть использоваться средствами из группы САЕ) или учитываться при ведении корпоративного проекта (то есть обрабаты­ваться продуктами из группы PDM).

Развитие техники ставит новые задачи в области исследования работоспособности машин и их элементов. Повышение их надежности и долговечности, являясь важнейшим фактором, определяющим рост конкурентоспособности изделий, связано с достоверным определением "опас­ных" мест конструкции.

Наиболее эффективным широко используемым современным сред­ством достижения поставленной цели является использование метода конечных элементов. Первоначально метод рассматривался как специальная инженерная процедура для построения матричных решений задач при расчете напряжений и перемещений. Однако позже стало очевидно, что этой процедуре можно дать вариационную интерпретацию, если ввести в рассмотрение потенциальную энергию системы.

Сущность метода конечных элементов состоит в аппроксимации ис­следуемого тела некоторой моделью, которая представляет собой сово­купность элементов с конечным числом степеней свободы. Эти элементы взаимосвязаны только в узловых точках, куда прикладываются фиктив­ные силы, эквивалентные поверхностным напряжениям, распределенным по границам элементов. Параметры приведенной идеализированной сис­темы определяются исходя из соответствующих вариационных решений.

Хотя основные принципы метода конечных элементов сформулиро­ваны давно, данный метод получил широкое применения только во вто­рой половине двадцатого столетия. В основном это связано с тем, что его использование требует больших объемов рутинных вычислений. Ситуа­ция в корне изменилась с развитием вычислительной техники, когда вы­яснилось, что ЭВМ вполне подходят для решения подобных задач. Пер­вые программные продукты, использующие для расчетов метод конеч­ных элементов, появились еще в конце шестидесятых годов.

Метод конечных элементов позволяет значительно уменьшить за­траты при разработке новых изделий, так как позволяет существенно со­кратить объемы или даже полностью отказаться от дорогостоящих стен­довых испытаний. Кроме того с помощью метода конечных элементов можно в сравнительно короткие сроки оценить характеристики разных вариантов конструкций и выбрать наилучшую.

В последнее время метод конечных элементов применяется в самых разных отраслях промышленности и науки. С его помощью выполняются расчеты в архитектуре, причем не только расчеты на прочность, но также расчеты акустики и тепловые расчеты. Широкое применение программ­ные продукты, использующие данный метод, получили в машинострое­нии для расчетов на прочность самых разных узлов и конструкций со­временных машин.

Отдельным, и тоже важным классом задач, решаемых методом ко­нечных элементов, являются гидродинамические задачи, причем совре­менные программные комплексы умеют решать практически любые за­дачи данного класса "научились" решать даже такие трудно моделируемые задачи, как задачи разрушения, задачи с большими пластическими деформациями (напри­мер расчеты процессов прессования) и т.д.

В настоящее время существует достаточно много программных продуктов для решения отдельных классов задач, основанных на методе конечных элементов. Можно подобрать программный продукт практически для любой задачи. Следует отметить, что многие коммерческие програм­мы чрезвычайно дороги (речь идет о десятках тысяч долларов), но в от­личие от дешевых и бесплатных программных пакетов, они способны представить более высокое качество и скорость решения задач.

Цель статьи – ознакомление с программой ANSYS используемой для решения различных инженерных задач. Основное внимание уделено средствам для решения задач рас­чета напряженно-деформированного состояния изделий с использовани­ем упругих и упруго-пластических моделей материалов.

Цель исследований: рассчитать напряжённо–деформированное состояние пластины с отверстием и визуализация результатов.

Расчетная схема задачи представлена на рисунке 1, свойства материала пластины приведены ниже.

Физико-механические свойства материала

Модуль упругости E=2e5 МПа

Коэффициент Пуассона μ=0,3