Рыбников_MSC_Patran_user_guide_р1 (Литература по курсу)

Е.К. Рыбников, С.В. Володин, Р.Ю. СоболевИНЖЕНЕРНЫЕ РАСЧЁТЫ МЕХАНИЧЕСКИХКОНСТРУКЦИЙ В СИСТЕМЕ MSC.PATRAN-NASTRANУЧЕБНОЕ ПОСОБИЕЧасть IМОСКВА – 2003–1–УДК 629.423.2.001.24Р 93Рыбников Е.К., Володин С.В., Соболев Р.Ю. Инженерные расчётымеханических конструкций в системе MSC.Patran-Nastran. Часть I. Учебноепособие – М., 2003. – 130 с.В учебном пособии приведены необходимые сведения о работе пре- ипостпроцессора MSC.Patran при подготовке детали механической конструкции для расчётов в среде MSC.Nastran. Приводятся минимальные необходимые сведения о выборе типа конечного элемента, его базового размера, проверки качества конечно-элементной модели, о задании граничныхусловий и нагрузок. В пособии подробно рассмотрено два примера расчётадеталей на статическую нагрузку.При подготовке пособия использован материал фирменного руководства на английском языке «MSC.Patran 2001.User’s Guide for Windows».Рецензенты:Заместитель начальника Отдела ЦОР ТПС МПС,к.т.н.С.С.

ПетраковскийЗаведующий кафедрой «Локомотивы» МИИТа,д.т.н., профессорВ.И. Киселёв Московский государственный университетпутей сообщения (МИИТ), 2003–2–СОДЕРЖАНИЕСтр.ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................... 51. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ В СРЕДЕ MSC.PATRAN ПРИВЫПОЛНЕНИИ РЕШЕНИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ ЗАДАЧ ................................. 72.

ПОСТРОЕНИЕ ИНТЕРФЕЙСА СИСТЕМЫ MSC.PATRAN .................. 102.1. Системное меню .................................................................................... 102.2. Функции просмотра изображения объекта на экране ........................ 132.3. Дополнительные меню для выбора элементовгеометрических форм................................................................................... 142.4. Выбор большого количества элементов геометрической модели ...

162.5. Создание базы данных для решения задачи ....................................... 162.6. Вид параметров модели ........................................................................ 172.7. Импорт геометрической модели из других CAD-систем .................. 182.8. Меню для выполнения прикладных задач в системе MSC.Patran .... 203. РАЗРАБОТКА ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ В СРЕДЕMSC.PATRAN .................................................................................................. 213.1. Основные концепции и определения...................................................

213.2. Координатные системы и оси координат ............................................ 263.3. Создание геометрических элементов .................................................. 263.4. Обработка импортированных CAD-моделей...................................... 313.5. Проверка созданных геометрических моделей .................................. 334. КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ.

СОЗДАНИЕКОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ............................................................................ 384.1. Возможности конечно-элементного моделирования. ........................ 394.2. Основные концепции и определения................................................... 394.3. Плотность сетки конечных элементов, её получение и анализ......... 444.4 Разработка конечно-элементной модели.............................................. 494.5. Прямое моделирование конечных элементов.....................................

54–3–4.6. Проверка конечно-элементной модели ............................................... 545. ЗАДАНИЕ СВОЙСТВ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЙ МОДЕЛИ,НАГРУЗОК И КОНЕЧНЫХ УСЛОВИЙ ....................................................... 585.1. Моделирование материала элементов ................................................. 585.2 Моделирование нагрузок.......................................................................

646. КОНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ СВОЙСТВА ......................................... 806.1. Типы элементов (Elements Types)..................................................... 806.2. Моделирование балочных элементов (Beam) и библиотекабалочных элементов MSC.Nastran .............................................................. 816.3. Задание свойств элементам .................................................................. 847. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ В СИСТЕМЕ MSC.PATRAN-NASTRAN................. 877.1.

Основные типы задач............................................................................ 887.2. Настройка расчётного пакета, проведения расчётов.......................... 897.3. Запуск решения задачи. ........................................................................ 917.4. Проверка результатов анализа .............................................................

937.5. Изображение результатов вычислений ............................................... 947.6. Графическое изображение результатов............................................... 967.7. Использование других опций для изображения результатов.......... 1008. РАЗЛИЧНЫЕ ФОРМАТЫ ФАЙЛОВ ДЛЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯГРАФИЧЕСКИХ РЕЗУЛЬТАТОВ. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ С ПОМОЩЬЮСИСТЕМЫ MSC.PATRAN-NASTRAN ....................................................... 1039. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ ЗАДАЧ ..................................

1059.1. Статический расчёт круглой пластины ............................................. 1059.2. Статический расчёт детали................................................................. 1149.3. Статический расчёт детали, модель которой создана в средеMSC.Patran .................................................................................................. 121ЛИТЕРАТУРА................................................................................................ 129–4–ВВЕДЕНИЕВ настоящее время принято считать, что система автоматизированного проектирования машиностроительной продукции (САПР) состоит изряда составных систем, которые предназначены: для проектирования конструкций CAD-системы (Computers-Aided Design); для инженерных расчётов CAE–системы (Computer-Aided Engineering); для проектирования имоделирования технологических процессов обработки материалов CAMсистемы (Computers-Aided Manufacturing); системы для управления процессом разработки проектов-PDM(Product Data Management).MSC.Patran – это программный продукт относящийся к CAEсистемам, которые позволяют использовать компьютер для конструирования модели объекта, затем моделировать поведение объекта в условияхдействия комплекса нагрузок при заданных граничных условиях, которыеотражают условия работы объекта в сложной конструкции.Обычно CAE-системы применяют для оптимизации конструкции сцелью улучшения характеристики, снижения цены, выявления недостатковконструкции, оценки возможности работы конструкции в сборе с другимидеталями.

Одно из преимуществ компьютерного проектирования и моделирования заключается в том, что оно позволяет выполнить конструкциюот замысла до «реального» воплощения на компьютере не создавая прототипы в металле. Это позволяет совершенствовать конструкцию, сокращатьвремя проектирования, снижать цену изделия.CAE-процесс начинается с моделирования изделия на компьютере, вомногих случаях это изделие уже создано с помощью какой-либо CADсистемы. CAE и CAD-процессы тесно связаны, в CAE-процессах происходит проверка расчётом характеристик изделия и затем изделие возвращается на доработку или переработку. После доработки происходит возвратизделия в CAE-систему, в которой происходит очередная проверка. Такимобразом, осуществляется необходимая взаимосвязь между этими системами.Современные САD системы снабжаются встроенными расчётнымимодулями CAE, а CAE-системы дополняются CAD-модулями.MSC.Patran является системой, которая позволяет управлять всемифазами САЕ-процесса в одном месте.

Это программный продукт, которыйпозволяет построить модель конструкции, моделировать внешние условияработы конструкции, управлять процессом конечно-элементного представления конструкции и её анализом и интерпретировать полученные прирасчёте результаты.–5–В среде MSC.Patran можно выполнять все указанные действия, использовать её с другими CAD-программами, моделирующими пакетами,или использовать в ней базу данных – объектный код, созданный какойлибо другой CAE-системой, например ANSYS.Следует отметить пять ключевых особенностей системы MSC.Patran,заключённых в его уникальной структуре, связывающей эти особенности,придавая этому программному продукту большие возможности и универсальность.Прежде всего интерфейс – это то, что мы видим на экране, когда работаем с системой MSC.Patran.