Рыбников Patran_p2 (Литература по курсу), страница 13

Для просмотра решения нажать кнопкуResults. В появившейся панели настроить:Action: CreateObject: DeformationВ панели Select Result Cases(s) выбрать мышкой название решенной задачи, сразу в окне Select Deformation Result появится список выводимых данных, выбрать Displacements и нажать Apply (предварительно нужно очистить экран – нажать Reset Graphics на верхней панелиMSC.Patran). На экране появится изображение деформированных пластин(см. рис. 45). На рисунке видно, что верхняя пластина получила деформацию, так как зазор был выбран – в месте приложения силы перемещенияравны 6,95 мм, а зазор 5 мм.Результаты повторного решения задачи при измененном направлениидействия силы, показаны на рис. 46 и из него видно, что правая пластинане деформируется, так как в направлении изгиба левой пластины зазор не«закрывается».– 79 –– 80 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-105.6.2.

Детали с зазорамиПример.Имеются три прямоугольных блока (рис. 47). Средний блок расположен между другими двумя с зазорами по оси по 5 мм. Средний блок можетперемещаться только вдоль оси z . Правый и левый блоки жестко закреплены по внешним плоскостям x − z .

Выполнить модель системы с учетомзазоров. Изучить поведение GAP-элементов в статике.Задать силу вдоль оси z , приложив к боковой поверхности среднегоблока силу величиной 10000 кН и убедиться в том, что один блок будетнагружен, а другой нет.1. Построение геометрической модели.GeometryAction: CreateObject: SolidMethod: XYZРис. 45. Деформированное состояние пластинxyx200x10052004005100Рис. 46.

Деформированное состояние пластинzРис. 47. Модель детали с зазорами– 81 –– 82 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10В строке Vector Coordinate Frame выставить значения координатлевого блока <0.4 0.2 0.2>, Apply.

На экране появится левый блок.Чтобы построить правый блок сместим начало координатной системыпо оси z на 0,310, получив в строке Origin Coordinates List <0 0 0.310>,и нажав кнопку Apply, получим второй правый блок. Сместим координатную систему по оси x на величину 0.105 и строке с координатами началасистемы установим <0 0 0.105>, выставим размеры среднего блока в строкеVector Coordinate List <0.4 0.2 0.2>, нажать Apply. Таким образом, получены три блока (рис.

48).2. Создание конечно-элементарной модели.ElementsAction: CreateObject: MeshType: SolidElem Shape: MexMesher: I soMeshTopology: Mex 8В строке Solid List указать три твердых тела, снять скобку в Automatic Calculation и ввести в строку Value: 0.05, Apply.Производится наложение конечно-элементной сетки. Так как необходим зазор 0,005 м (соизмерим с Equivalence Tolerance), то операциюEquivalence необходимо выполнить отдельно для каждого из твердыхтел. Операцию Optimize нужно выполнить для всех твердых тел.3.

Задать граничные условия и свойства материала всем элементамконечно-элементной модели. Производится обычным образом (см. другиезадачи). Правый и левый блоки закрепляются к внешним вертикальнымплоскостям по всем шести координатам. Средний блок имеет одну степеньсвободы вдоль оси z .4. Создадим GAP-элементы в промежутках между телами. Для этоговоспользуемся утилитой в разделе Utilities, подраздел FEM-Elements.Вызвав утилиту Create 1D Gap Elements…, получим панель, в которойнеобходимо указать группу узлов GA и GB в промежутках между блоками, в которых будут располагаться GAP-элементы.Прежде чем указывать номера узлов необходимо, указать допустимуюточность, которая устанавливается Tolerance Type.

Имеется два значенияCube (куб) и Sphere (сфера). В примечаниях указано, что если зазорменьше или равен Tolerance (в нашем случае 0,005 м), то необходимонажать кнопку Cube; если зазор меньше Tolerance, то – Sphere.Для того, чтобы можно было автоматически создавать узлы необходимо расположить модель в плоскости координат y − z и увеличить изображение области, в которой будут располагаться элементы.Выделим узлы (GA) на среднем блоке, в строке появится список узлов: Node 140 и т.д. Таким же образом выделим узлы (GB) на левом блоке(необходимо не забыть до выделении узлов щелкнуть мышкой в соответствующих строках ввода), нажав Apply. На экране должно появится изображение GAP-элементов в виде стержней желтого цвета (рис.

49). Повторитьподобную операцию для среднего и правого блоков (GA) – находится насреднем блоке.После создания элементов необходимо проверить направления ихдействия. Для этого в разделе Utilities в подразделе Display необходимонайти утилиту MSC.Nastran Gap Verification…С помощью этой утилиты по выбранным BAR-элементам, которыеизображают GAP-элементы, проверить расположение узлов GA и GB инаправление действия элемента.Примечание: при работе с GAP-элементами должен быть указанидентификационный номер координатной системы элемента (CID), так как– 83 –– 84 –Рис. 48. Геометрическая модельMSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10этот элемент работает по направлению оси x координатной системы.

Еслисила действует на GAP-элемент в положительном направлении оси x , тоэлемент считается закрытым (зазор выбран), в обратном направлении элемент открывается и зазор увеличивается.В рассматриваемой задаче имеется два зазора и при перемещениисреднего блока один зазор увеличивается, а другой уменьшается.Учитывая это необходимо задать две локальные координатные системы с направлением оси x по направлению оси z глобальной системы координат.Узлы GA GAP-элемента для правого и левого зазоров будут располагаться на подвижном блоке, а узлы GB на неподвижных блоках.Строим локальные координатные системы в точках 1 и 2 (см. рис. 47)так, чтобы ось x левой координатной системы была направлена в сторону– z , а правой по оси z .Построение координатной системы осуществляется в разделеGeometryAction: CreateObject: CoordMethod: Axis (по осям)Type: Rectangular (прямоугольная система координат)Axis: Axis1 and 2 (по осям 1 и 2, т.е.

координат x и y )Origin (указать точку через, которую пройдет ось x , указать точку на неподвижном левом блоке)Point on Axis2 (указать точку на подвижном блоке надначалом системы координат)ApplyТаким образом построена координатная система с номером 1 см.рис. 49.Аналогичным образом строим координатную систему для заданиясвойств GAP-элементам, находящихся между подвижным и правым неподвижным блоками. Необходимо ось x направлять в сторону правогонеподвижного блока.На рис.

50 показаны векторы GAP-элементов, указывающих направление их закрытия.После проверки расположения элементов необходимо задать свойстваи параметры GAP-элементов.5. Свойства GAP-элементам задаются в разделеPropertiesAction: Create– 85 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10Рис. 50.

Векторы GAP-элементовObject: 1DType: GapOption(s): AdaptiveВ строке Property Set Name задать имя файла свойств элементов,например: gap left.После этого появляется панель свойств, в строках которой необходимо задать следующее:Gap Orientation – задается ссылка на номер локальной системы координат, в которой задается ориентации GAP-элемента. Для левого зазораэто система координат в точке 1. Далее задаются числовые значения параметров:[Initial 0 Ppening] (зазор) – 0.005;Closed Stiffness – 2e10 (жесткость закрытого элемента);Opened Stiffness – 2e – 3 (жесткость открытого элемента).Остальные параметры в таблице в данной задаче можно не задавать,оставив их значения «по умолчанию».

Нажать OK. В строке Select Members ввести номера GAP-элементов в левом зазоре. Для этого необходиморасположить модель в плоскости y − z , максимально увеличив область– 86 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10расположения элементов, проверить – на вспомогательной панели элементов должен быть включен значок – Beam Element.С помощью мыши, нажав левую кнопку, обвести все GAP-элементы влевом зазоре, предварительно щелкнув мышью в строке Select Members(выбрать элементы). В этой строке должны появиться номера элементов,например: Elm302:346. Нажать Add и Apply.

Свойства этим элементамбудут присвоены. Аналогично образом повторить все для GAP-элементовв правом зазоре.6. Зададим нагрузку на правую плоскость подвижного блока, чтобыон переместился в отрицательном направлении оси z глобальной системыкоординат.Loads/BCsAction: CreateObject: Total load (общая нагрузка, которая будет равномерно распределена по указанной площади)Type: Element UniformВ строке New Set Name введем имя файла нагрузок, например:force. Нажмем на кнопку Input Data… и в строку Load <F1 F2 F3> введем <0. 0.

–10000000>, OK. Нажмем кнопку Select Application Region…, выделим на вспомогательной панели значок, обозначающий Faceof a solid (плоскость твердотельного элемента). В строке Select SolidFaces введем номер правой плоскости на подвижном блоке, щёлкнувмышкой на изображении плоскости блока на экране, нажать Add и OK. Наэкране должно появится изображение приложенной нагрузки на плоскостьв виде стрелок.7.

Создается блок нагрузок и граничных условий.Нажмем на кнопку Load cass.… В открывшейся панели в строкеLoad Case Name введем имя блока, например: zaz MTF. Нажмем кнопкуAssign/Prioritize Loads BCs и в открывшейся панели создадим группуфайлов в окне нижней части панели: Assigned Load/BCs, щелкая мышью по названиям, созданных файлов граничных условий и нагрузки.После переноса названий файлов в окно, нажать OK и Apply.

Изображения стрелок – нагрузок и значков граничных условий должны пропасть с экрана.8. Выполним решение задачи.AnalysisAction: AnalyzeObject: Entire ModelMethod: Full RunВ строке Job Name должно быть совпадающее с именем базы данных, созданной в начале.Нажмем кнопку Translation Parameters… и в появившейся панелив разделе Data Output: настроим XDB Only. Все другие параметры оставим «по умолчанию» и нажмем OK.Нажмем кнопку Solution Type и в панели укажем, поставив точку,тип задачи: NONLINEAR STATIC, нажмем OK.Нажмем кнопку Subcases….