Рук_во пользователя MSC_Patran_rus (Литература по курсу), страница 16

Важноотметить, что значения температуры, часто являющиеся выходными даннымианализа, могут сами выступать в роли нагрузок в других типах анализа, например,структурном. Возможность использовать выходные данные в качестве нагрузокреализуется в MSC.Patran с помощью FEM полей. О них речь пойдет чуть дальше.Fluid Dynamics LBCFГидродинамический анализ моделирует поток жидкости с такими входнымиданными, как поля скоростей, давлений и температур.Load CasesLoad Cases - это совокупность нагрузок и граничных условий, используемыхпри проведении одного анализа. Например, один Load Case может представлятьнагрузки и граничные условия в каждый момент времени во временном анализе, иликартину нагружения в задачах статики.

Load Cases являются основныминструментом выполнения полного анализа одной модели. Также их можноиспользовать для определения реакции модели при различных вариантахнагружения.По умолчанию определен один load case, состоящий из всех имеющихсянагрузок и граничных условий. Для обычных задач статического структурного илитермального анализов этого вполне достаточно. Но для проведения более сложногоанализа нужно определять отдельные load cases.Использование полейОдной из самых изящных возможностей MSC.Patran является использованиеполей, описывающих переменные величины, например, нагрузки и граничныеусловия, свойства материалов или свойства элементов.Если Вы определили набор полей, то их легко можно использовать вподформе Input Data приложения Loads and Boundary Conditions, не вводяконстанты.

Более того, MSC.Patran предоставляет перечень полей, доступныхнажатием на соответствующее окошко. Далее приводится описание четырехосновных типов полей:• Spatial Fields. Этот наиболее общий тип полей описывает величины, которыеменяются в пространстве. Например, линейно меняющийся источник тепла,квадратичное распределение давления на границе или дискретный набор свойствматериала. Такие поля определяются пространственными уравнениями илитабличным методом.• FEM Fields. Эти поля основаны на результатах предыдущего анализа. Хорошимпримером является использование результатов термального анализа в качественагрузок для проведения структурного анализа той же модели. Для задания FEMполя Вы выводите графики результатов, а затем помещаете их значения в поле.• Time-dependent Fields.

Для программ анализа, которые позволяют решатьдинамические задачи, приложение Loads and Boundary Conditions черезопределенные промежутки времени обновляет значения нагрузок, меняющихся современем и частотой. Соответствующие зависимости описываются либоуравнениями, либо таблицами значений, помещающимися в load case, как уже былоописано ранее• Material-dependent Fields. Поля свойств материалов могут быть заданы на основетаких зависимых переменных как температура или частота.

Эта возможность болееполно описана в Главе 8.7.3 Наложение Нагрузок и Граничных УсловийВ MSC.Patran информация, связанная с LBC, хранится в наборах нагрузок играничных условий. Для каждого варианта LBC нужно определять имя, тип анализа(Structural, Thermal или Fluid Dynamics) и один объект нагрузок или граничныхусловий (например, давление, перемещения или тепло). LBC наборы бывают либостатические, либо динамические. Их можно прикладывать к геометрическим и FEMпримитивам, что определяется в подформе Select Application Region.Приложения Load Cases и Fields являются вспомогательными к приложениюLBC. Приложение Load Cases обеспечивает возможность объединения отдельныхнаборов нагрузок и граничных условий в группы. Если Вы не определяете что-тодополнительно, то все LBC наборы автоматически добавляются в load сase сименем “Default“. Для создания нагрузок и граничных условий, меняющихся вовремени и в пространстве, необходимо использовать приложение Fields.

СначалаВы описываете соответствующее поле, а затем ссылаетесь на него при созданииLBC.Приложение LBCs.В приложении LBCs задаются нагрузки и граничные условия для модели. Спомощью этого приложения можно создавать, изменять, удалять и показыватьданные по нагрузкам и граничным условиям.Чтобы открыть приложение LBCs•Нажмите на Loads/BCs в главной формеMSC.Patran.Появится приложение Loads/BoundaryConditions.•Установите комбинацию action, object иtype.Вид остальной части формы зависит отвыбранной комбинации.ActionsСледующая таблица коротко описывает возможности меню Action приложенияLBCs.Меню ActionsCreateModifyDeleteShow TabularPlot ContoursPlot MarkersОписание Меню ActionСоздает новый набор, используя опции структурного, термального игидродинамического типов анализа.Изменяет свойства и характеристики набора.Удаляет выбранные наборы из базы данных.Отображает данные по наборам в табличном виде.Отображает данные набора на модели в виде заливки.В этой форме можно установить Marker display на ON или OFF длякаждого LBC набора.

При создании нагрузок и граничных условий ониавтоматически отображаются маркерами. Маркерами могут бытьстрелки, кружки, квадраты и т.д.ObjectsСледующая таблица перечисляет LBC объекты, доступные каждому типуанализа. LBC объекты меняются в зависимости от выбранного кода анализа.Представленная таблица соответствует коду MSC.Nastran.LBC Objects в MSC.Nastran (Set Types)Тип анализаLBC Object (Set Type)StructuralЗаданное преремещение (Displacement), Сила (Force),Давление (Pressure), Температура (Temperature),Инерционная нагрузка (Inertial Load), Начальноеперемещение (Initial Displacement), Начальная скорость(Initial Velocity), Скорость(Velocity), Ускорение (Acceleration),и др.ThermalТемпература (Temperature), Конвекция (Convection),Тепловой поток (Heat Flux), Источник тепла (Heat Source),Начальная температура (Initial Temperature), Объемныйнагрев (Volumetric Heat), Давление (Pressure), Расход (MassFlow), и др.Fluid Dynamics (CFD)Нагрузки для анализа несжимаемого потока: Источник(Inflow (Incomp)), Отток (Outflow (Incomp)), Граница потокаSolid Wall (Incomp),Нагрузки для анализа сжимаемого потока: Источник (Inflow(Comp)), Отток (Outflow (Comp)), Открытый поток(неограниченный) (Open Flow (Comp)), Граница потока (SolidWall (Comp)), а такжеОбъемный нагрев (Volumetric Heat), Энтальпия (Total HeatLoad), Симметрия (Symmetry).TypesМеню Type определяет, с чем ассоциируются созданные нагрузки: сэлементами или с узлами.

Следующая таблица описывает это меню.Table 1: Меню LBC Type для MSC.NastranNodalОписание Меню TypeНагрузки и граничные условия будут в конечном итоге привязанык узлам конечноэлементной модели. Например, если Выопределяете граничное условие на перемещение областиElement UniformElement Variableгеометрической модели, то MSC.Patran создаст граничныеусловия для каждого узла этой области.Нагрузки и граничные условия привязываются к элементу КЭмодели. LBC не меняются вдоль элемента.Нагрузки и граничные условия привязываются к элементу КЭмодели. LBC меняются вдоль каждого элемента.Примеры Форм LBCsСледующая форма накладывает граничные условия на перемещения.Граничному условию присваивается имя Disp1.Пример Формы Loads/BCs InputПосле установки комбинации action/object/type нужно заполнить несколькодополнительных полей, как показано ниже..Current Load Case. Набор поумолчанию Default.

Нажмите длявыбора другого Load case-а впоявившейся форме.Динамические (Time-dependent)наборы могут содержатьсятолько в динамических же loadcase-ах.Existing Sets. Здесьперечислены имена всехсуществующих наборов.Чтобы выбрать одни из них,нужно нажать на него. LoadCase.New Set Name. Каждомуновому набору требуетсяимя(макимум 31 символ, безпробелов).Input Data. Форма заданиясоответствующих переменныхдля выбранного набора.Select ApplicationRegion.Форма определенияпримитивов, к которымприкладывается набор.Испоьзуются стандартныеметоды выборки.Пример Подформ Input Data и Select Application RegionНажатие на кнопку Input Data в форме приложения открывает показаннуюниже подформу Input Data.