ЛР1 - Статический анализ
Описание файла
Документ из архива "ЛР1 - Статический анализ", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "основы автоматизированного проектирования (оап)" из 7 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лабораторные работы", в предмете "основы автоматизированного проектирования (сапр)" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "ЛР1 - Статический анализ"
Текст из документа "ЛР1 - Статический анализ"
Лабораторная работа №1
СТАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Цель работы: построить и выполнить статический расчет уголка с отверстием рис. 2. Уголок закреплен в зоне отверстия и на его левый край приложена сила.
Тип анализа | Статический |
| Тип используемого конечного элемента | Оболочка (Shell) |
| Тип граничных условий | Жесткое защемление, сосредоточенная сила |
Возможности | Вывод полей перемещений и напряжений по Мизесу |
Рис .2
Порядок выполнения работы:
1. Задаем рабочее имя:
UTILITI MENU=> FILE=> CHANGE JOBNAME … задаем переменной FILNAM свое значение вместо указанного FILE, при этом изменяется имя проекта (группы файлов).
2. Определяем тип анализа:
MAIN MENU=> PREFERENCES…=> STRUCTURAL=> ОК.
3. Выбираем тип используемого элемента и толщину пластин составляющих конструкцию:
MAIN MENU=> PREPROCESSOR=> ELEMENT TYPE=> ADD/EDIT/DELETE…=> ADD…=> STRUCTURAL SHELL ELASTUC 4 NODE 63 => ОК=> CLOSE - выбор элемента.
Определяем толщину пластин. Для этого:
M.M.=> PREPROCESSOR => REAL CONSTANTS=> ADD/EDIT/DELETE…=> ADD…=> ОК=> SHELL THICKNESS AT NODE I TK(I) = 0.003 метра=> ОК=> CLOSE.
4. Выбираем свойства материала и задаем его характеристики.
M.M. => PREPROCESSOR => MATERIAL PROPS => MATERIAL MODELS…=> MATERIAL MODELS AVAILABLE=> STRUCTURAL=>LINEAR=>ELASTIC=> ISOTROPIC=> EX = 2е11 Па, PRXY = 0,3 => ОК=> DENSITY => DENS = 7800 кг/куб.м..
!!! При проведении работы с ANSYS рекомендуется, периодически сохранять выполненную работу. Для этого в TOOLBAR следует нажать кнопку SAVE_DB и ввести имя файла для сохранения полученных результатов (проект).
Для считывания проекта используйте команду RESUME_DB.
5. Cтроим деталь (Modeling):
-
Первый прямоугольник:
M.M. => PREPROCESSOR=> –MODELING– CREATE => –AREA– RECTANGLE => BY DIMENSIONS… (построение прямоугольника по заданным размерам) => Х1 = 0 м; X2 = 0,05 м; Y1 = 0 м; Y2 = 0,04 м => ОК.
Б. Окружность радиусом 0,005 метра:
M.M. => PREPROCESSOR=> –MODELING– CREATE => –AREA– CIRCLE => SOLID CIRCLE+=> WP X = 0.03; WP Y = 0.02; RADIUS = 0.005 => ОК.
-
Отверстие:
Вычитаем из прямоугольника окружность. Для этого, сначала выделяем поверхность, из которой надо вычесть, а потом выделяем вычитаемую поверхность:
M.M.=> PREPROCESSOR => –MODELING– OPERATE => SUBTRACT => AREAS+=> нажимаем прямоугольник за пределами вычитаемой окружности=> APPLY=> нажимаем внутри окружности => ОК.
Г. Второй прямоугольник:
Поворачиваем рабочую систему координат. ANSYS позволяет перемещать и поворачивать рабочую систему координат так, как это угодно пользователю. То есть, чтобы нарисовать вторую пластину, нужно повернуть рабочую плоскость вокруг оси OY по часовой стрелке на 120°.
U.M. => WORK PLANE => OFFSET WP BY INCREMENTS…, появится форма для изменения рабочей плоскости (рис. 3). Прежде чем производить поворот, необходимо выставить угол поворота оси на бегунке (см. рис. 2) равный 90° и нажать кнопку, помеченную на рис. 3 стрелкой, затем выставить на бегунке угол поворота оси равный уже 30° и нажать ту же кнопку. По завершении вращения нажимаем кнопку ОК. В результате этих операций рабочая система координат повернется в нужном направлении на требуемый угол равный 120°. В текущем положении рабочей системы координат строим прямоугольник согласно пункту 5 А.
Д
. Для удобства работы с фигурами в ANSYS предусмотрено вращение и перемещение геометрических объектов в окне. Смещение объекта производится перемещением мыши при одновременно нажатой клавиши CTRL и левой кнопки мыши, для вращения вместо левой кнопки мыши нужно удерживать правую кнопку мыши.
Е. «Склеиваем» геометрические объекты построенной конструкции: M.M. => PREPROCESSOR =>
–MODELING– OPERATE=> GLUE=> AREAS => PICK ALL.
Ж. Для корректного задания нагружения, выставим рабочую систему координат на 120° назад, то есть необходимо выполнить пункт 5 Г с точностью до наоборот. Сохраняем результат работы.
6. Разбиваем конструкцию на конечные элементы:
M.M.=> PREPROCESSOR => -MESHING– SIZE CNTRLS => -MANUAL SIZE– –GLOBAL– SIZE… => NDIV = 4 => ОК. Таким образом мы настроили геометрию на разбиение, теперь:
M.M. => PREPROCESSOR => –MESHING– MESH => –AREAS– FREE+=> PICK ALL.
7. Выбираем тип анализа:
M.M. => SOLUTION => –ANALYSIS TYPE– NEW ANALIS… => STATIC => ОК.
8. Прикладываем к конструкции внешнее воздействие:
M.M. => SOLUTION => –LOADS– APPLY => –STRUCTURAL– FORCE/MOMENT => ON KEYPOINTS+=> выделяем точку, к которой будет приложена сила, как показано на рис. 2 => ОК=> Lab =FX, Value = –50 Н => ОК.
9. Закрепляем конструкцию:
M.M. => SOLUTION => –LOADS– APPLY => –STRUCTURAL– DISPLACEMENT => ON LINES+ => выделяем окружность (она разбита на четыре сектора, поэтому надо последовательно нажать на каждый из них) => ОК => Lab2 = ALL DOF => ОК. Таким образом, все степени свободы узлов на отверстии равны нулю.
10. Запускаем на решение:
M.M. => SOLUTION => –SOLVE– CURRENT LS => ОК.
11. Просмотриваем поля суммарного вектора перемещений:
M.M. => GENERAL POSTPROC => PLOT RESULTS=> –CONTOUR– NODAL SOLU… => Item, Comp = DOF solution, Translation USUM => OK.
Вывод поля напряжений по Мизесу:
M.M. => GENERAL POSTPROC => PLOT RESULTS => –CONTOUR– NODAL SOLU… => Item, Comp = Stress, von Mises SEQV => OK.
Содержание отчета: краткие теоретические сведения, подробное описание всех шагов статического расчета, рисунки состояния детали после приложения силы (суммарный вектора перемещений и поля напряжения по Мизесу с указанием наиболее нагруженного участка). Выводы.
