Лекция. Прочность при переменных и циклически изменяющихся напряжениях
СТРУКТУРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Схема цикла с постусловием
Схема цикла с предусловием
Под действием, как и прежде, понимается простая или составная команда. Исполнение такой команды повторения состоит в том, что сначала проверяется условие (отсюда и название — цикл с предусловием), и если оно соблюдено, то выполняется команда, записанная после служебного слова повторять. После этого снова проверяется условие. Выполнение цикла завершается, когда условие перестает соблюдаться. Для этого необходимо, чтобы команда, выполняемая в цикле, влияла на условие.
- +
Команда повторения с постусловием выполняется аналогично, только условие проверяется после выполнения команды, а повторение выполнения команды происходит в том случае, когда условие не соблюдено, т. е. повторение производится до соблюдения условия (поэтому этот тип цикла называют также циклом “до”).
Подчиненные команды или процедуры предназначены для выполнения повторяющихся действий с разными входными данными.
Задачи, решаемые на ЭВМ, являются математическими моделями процессов или явлений реальной жизни. В математической модели находят отражение наиболее существенные связи между реальными объектами. Модели реальных объектов вместе с присущими им связями образуют структуры данных, процесс обработки которых и описывается с помощью алгоритмов.
Алгоритмы большой сложности обычно представляются с помощью схем двух видов: обобщенной и детальной.
Обобщенная схема описывает общий принцип функционирования алгоритма и основные логические связи между отдельными этапами.
Детальная схема описывает содержание каждого элемента обобщенной схемы с использованием управляющих структур блок-схемы или псевдокода.
Существует несколько методов проектирования:
- нисходящее (сверху-вниз)
- восходящее (снизу-вверх)
- смешанное, использующее два предыдущих метода.
Нисходящее проектирование предполагает создание сначала обобщенной схемы, а затем детализацию каждого структурного элемента.
Восходящее проектирование предполагает создание сначала детальной схемы для каждого структурного элемента, а затем - обобщенной схемы. Наиболее используемым является смешанное проектирование.
Многие детали машин и механизмов, а также конструкции сооружений в процессе эксплуатации подвергаются циклически изменяющимся во времени воздействиям. Если уровень напряжений, вызванный этими воздействиями, превышает определенный предел, то в материале формируются необратимые процессы накопления повреждений, которые в конечном итоге приводят к разрушению системы.
Процесс постепенного накопления повреждений в материале под действием переменных напряжений, приводящих к разрушению, называется усталостью. Свойство материала противостоять усталости называется выносливостью.
Для раскрытия физической природы процесса усталостного разрушения в качестве примера рассмотрим ось вагона, вращающуюся вместе с колесами (рис. 15.1, а), испытывающую циклически изменяющиеся напряжения, хотя внешние силы и являются постоянными величинами. Происходит это в результате того, что части вращающейся оси оказываются попеременно то в растянутой, то в сжатой зонах.