КОМПЛЕКСНИЙ ПІДХІД ДО РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАДАЧІ ВЗАЄМОДІЇ АБСОЛЮТНО ЖОРСТКОГО ДВОЗВ’ЯЗНОГО ШТАМПУ ТА ПРУЖНОГО ПІВПРОСТОРУ

Анотація

У роботі представлено комплексний підхід що базується на принципах системного аналізу для розв’язання контактних задач. Розглядаються задачі про вдавлення в однорідний та ізотропний пружний півпростір абсолютно жорстких плоских од-нозв’язних і двозв’язних штампів у формі некругового кільця. Для отримання аналітич-ного рішення застосовується метод, що базується на використанні розвинення поте-нціалу простого шару для областей близьких до кільцевих. Для візуалізації і аналізу ре-зультатів на мові С++ створено програмне забезпечення. Скінченно-елементні моделі для відтворення взаємодії жорсткого штампу з пружним півпростором будуються у програмному середовищі ANSYS. Важливим етапом є перевірка адекватності моделей, яка відбувається у томі числі і за рахунок порівняння отриманих чисельних результа-тів з аналітичними. Досягнуто задовільне узгодження результатів чисельного моде-лювання з отриманими раніше аналітичними. У разі перебування системи штамп-пружній півпростір в складних природних умовах або в агресивному середовищі за пев-ний час модельного застосування, враховуються можливі випадкові пошкодження або такі, що виникають за певним законом, наприклад, корозія. Тобто, за таких умов, з часом, розміри зон контакту можуть змінюватися і стають невідомими. Створю-ється числова база розрахунків системи штамп-пружний півпростір для різних форм поперечних перерізів штампів, поєднуючи їх у спеціальні групи. Для розробки і підтри-мки експертної системи використано програмний інструмент CLIPS. Розрахункова база передається в нього за допомогою спеціально створеного програмного додатку на мові С++. На основі набору правил та знань, які були створені і використані для розв’язання конкретних завдань відбувається автоматизація процесу прийняття рі-шень. Для кожної окремої комп’ютерної моделі, розраховуються масиви даних – нор-мальні і дотичні напруження в певних точках. Проводиться ідентифікація форми по-перечного перерізу штампу відповідно до визначених у базі знань критеріїв. Процес ге-нерації форми поперечного перерізу штампу відбувається за допомогою спеціально розробленого програмного забезпечення в OpenGL. У якості математичного інструме-нту, використано кубічну сплайн-інтерполяцію.