Метод динамического анализа конструкции - Dynamic design analysis method - Wikipedia

Все необходимое оборудование на борту морских кораблей и подводных лодок должно выдерживать ударные нагрузки, вызванные подводными взрывами.

В метод динамического расчетного анализа (DDAM) это ВМС США -разработана аналитическая методика оценки конструкции оборудования с учетом динамическая загрузка вызванный подводные взрывы (UNDEX). В анализе используется форма анализ спектра ударов который оценивает динамический отклик компонента на ударную нагрузку, вызванную внезапным движением военного корабля. Аналитический процесс моделирует взаимодействие между компонентом, подвергшимся ударной нагрузке, и его неподвижной структурой, и он является стандартным. военно-морская техника порядок отправки на борт структурная динамика.

Предпосылки и обоснование

Все необходимое оборудование на борту военных надводных кораблей и подводных лодок должно быть аттестовано на подводные ударные нагрузки, вызванные глубинные бомбы, морские мины, ракеты и торпеды. An подводный взрыв близость корабля или подводной лодки может быть разрушительной для боеготовности судна. Повреждение может произойти в виде выпуклой обшивки корпуса или даже более серьезной выбоины корпуса. Более того, некоторые повреждения могут быть неочевидными и могут возникнуть в результате ударно-волновой нагрузки оборудования и систем на борту судна. Повреждение оборудования может вывести судно из строя. При изучении подводных ударов было затрачено много исследовательских усилий, особенно в период после Второй мировой войны, когда стало очевидно, что военно-морские суда могут быть выведены из строя бесконтактным подводным взрывом.[1] Таким образом, были предприняты согласованные усилия по повышению устойчивости судового оборудования к ударам. Это было достигнуто посредством лабораторных испытаний оборудования на ударную нагрузку перед его установкой на суда. С достижениями в компьютерное моделирование и возможности моделирования, теперь можно смоделировать реакцию судна на подводный взрыв а также для выявления потенциальных проблем или отказов без обширных полевых испытаний. Использование аналитических методов DDAM позволяет сэкономить деньги и время.[2]

Методология анализа

DDAM моделирует взаимодействие между компонентом, подвергающимся ударной нагрузке, и его неподвижной структурой, поскольку свободное движение военно-морского судна в воде создает более высокий спектр ударов, чем тяжелая конструкция при установке на земную поверхность. DDAM принимает во внимание взаимодействие в зависимости от массы оборудования, места его установки и ориентации оборудования на судне.

Инженеры используют метод конечных элементов программное обеспечение для проверки конструкции с использованием компьютерного моделирования DDAM, которое моделирует известные характеристики явлений подводного взрыва, а также реакцию надводного корабля или корпуса подводной лодки на ударную нагрузку и применение спектры ударных волн для того, чтобы применить соответствующие ударные реакции на креплениях судового оборудования (например, мачт, гребных валов, рулей, рулей, подшипников, выхлопных труб и других критических конструкций) в результате подводных взрывов.[3] Аналитический процесс описан в NAVSEA 0908-LP-000-3010, Критерии расчета ударных нагрузок для надводных кораблей[4] который предоставляет технические критерии для расчетов конструкции ударных, а также предоставляет общие справочные и учебные материалы по применению DDAM.

Для решения этой задачи доступен ряд имеющихся в продаже программ компьютерного моделирования и моделирования.[5][6] После того, как аналитик выполнит анализ собственных частот для определения форм колебаний и собственных частот, процесс DDAM затем использует входной спектр расчетных значений ударных нагрузок (т. Е. Смещений или ускорений) на основе данных из серии неклассифицированных Лаборатория военно-морских исследований отчеты (в первую очередь MR-1396, Расчетные значения для ударного расчета судового оборудования[7] и FR-6267, Предпосылки для проектирования судов с механическими ударами[8]). Стандарты соответствия для программного обеспечения моделирования и анализа DDAM поддерживаются Командование военно-морских систем (НАВСЕА).

Форматы отчетности

В Командование военно-морских систем (NAVSEA) установила стандартизированный формат для описания содержания и форматов публикации результатов анализа DDAM и технических отчетов. Эти шаблоны называются Описание элементов данных (СДЕЛАЛ); как только они указаны или адаптированы для конкретного контракта, они становятся Список требований к данным контракта элементы (CDRL), которые представляют собой элементы поставки контракта. Какие именно элементы данных требуются для доставки, зависит от характера проекта. DID для действий DDAM - это отчет об анализе, динамический шок., Отчет по математической модели, анализ динамического удара, и Запрос на расширение динамического анализа шока.[9][10][11]

Рекомендации

  1. ^ Парикмахер, Пэм; Арден, Кевин. «Метод анализа динамического проектирования (DDAM) с использованием MSC / NASTRAN» (PDF). Newport News Shipbuilding, Ньюпорт-Ньюс, Вирджиния. Получено 28 июня, 2012.
  2. ^ "ДСТО-ГД-0109, Реакция надводных кораблей на подводные взрывы.". Организация оборонной науки и технологий - Австралийское Содружество. Сентябрь 1996. Получено 26 июня, 2012.
  3. ^ "SUPSHIP 280-2, Руководство по математическому моделированию и динамическому анализу ударов рулей, балок и подшипников руля". Супервайзер судостроения ВМС США. Декабрь 1970 г.. Получено 26 июня, 2012.
  4. ^ "NAVSEA 0908-LP-000-3010 (Редакция 1), Критерии расчета ударных нагрузок для надводных судов". Командование военно-морских систем. Сентябрь 1995 г.. Получено 26 июня, 2012.
  5. ^ "Программное обеспечение для конечно-элементного анализа и моделирования Nastran". Программное обеспечение NEi. Архивировано из оригинал 30 января 2013 г.. Получено 28 июня, 2012.
  6. ^ "Метод анализа динамического проектирования (DDAM)". Autodesk, Inc. Получено 30 июня, 2012.
  7. ^ "MR-1396, Расчетные значения для ударного расчета судового оборудования". Лаборатория военно-морских исследований. Январь 1965. Получено 26 июня, 2012.
  8. ^ "FR-6267, Предпосылки для проектирования механических ударов судовых систем". Лаборатория военно-морских исследований. 12 марта 1975 г.. Получено 26 июня, 2012.
  9. ^ "DI-ENVR-81030, Описание элемента данных: отчет об анализе, динамический удар". Командование военно-морских систем. 26 сентября 1990 г.. Получено 28 июня, 2012.
  10. ^ "DI-ENVR-81031, Описание элемента данных: отчет по математической модели, анализ динамического удара". Командование военно-морских систем. 26 сентября 1990 г.. Получено 28 июня, 2012.
  11. ^ "DI-ENVR-81279, Описание элемента данных: запрос на расширение динамического анализа удара". Командование военно-морских систем. 28 июля 1992 г.. Получено 28 июня, 2012.